Módulo 15: Motor de Turbina de Gas – Material de Estudio Integral
Descripción General
El Módulo 15 del programa de estudios EASA Part-66 cubre el motor de turbina de gas completo, desde los principios fundamentales hasta la construcción detallada de componentes, operación y mantenimiento. Este módulo es esencial para el personal certificador que trabaja en aeronaves propulsadas por turbina, ya que proporciona la base teórica para comprender el rendimiento del motor, los sistemas y la resolución de problemas.
El módulo abarca las siguientes áreas clave:
Fundamentos de la operación de turbinas de gas y termodinámica
Construcción del motor y diseño de componentes (entrada, compresor, combustión, turbina, escape)
Sistemas del motor (combustible, encendido, aceite, aire de sangrado, anti-hielo, arranque)
Sistemas de control del motor (hidromecánicos y FADEC)
Sistemas de monitoreo e indicación del motor
Prácticas de mantenimiento, técnicas de inspección y resolución de problemas
1. Fundamentos del Motor y Construcción
1.1 Principios Básicos de la Operación de la Turbina de Gas
Un motor de turbina de gas opera según el ciclo de Brayton, que consta de cuatro procesos continuos:
16.Compresión – El aire ambiente se aspira y se comprime a alta presión
17.Combustión – Se inyecta combustible y se quema a presión aproximadamente constante
18.Expansión – Los gases calientes se expanden a través de la turbina, extrayendo energía
19.Escape – La energía restante se expulsa como velocidad de chorro para producir empuje
El motor convierte la energía química del combustible en energía cinética del chorro de escape. La ecuación fundamental de empuje es:
F = ṁ × (Vj - Va)
Donde:
F = empuje (N)
ṁ = caudal másico (kg/s)
Vj = velocidad del chorro (m/s)
Va = velocidad de la aeronave (m/s)
1.2 Configuraciones del Motor
Motores de doble eje cuentan con dos rotores mecánicamente independientes:
N1 (Rotor de baja presión): Compresor de baja presión accionado por turbina de baja presión
N2 (Rotor de alta presión): Compresor de alta presión accionado por turbina de alta presión
Cada rotor opera a su velocidad de rotación óptima, mejorando la eficiencia general. Los rotores N1 y N2 son coaxiales, con el eje de baja presión pasando a través del eje hueco de alta presión.
La relación de derivación se define como:
BPR = Caudal másico a través del conducto de derivación / Caudal másico a través del núcleo del motor
Los motores turbofán de alta derivación (BPR > 5:1) mueven una gran masa de aire a menor velocidad, lo que resulta en:
Mayor eficiencia propulsiva
Menor consumo específico de combustible
Niveles de ruido más bajos
Mayor empuje a bajas velocidades
1.3 Secciones del Motor
El motor se divide en dos secciones principales:
Sección Fría:
Entrada de aire
Compresor (ventilador, compresor de baja presión, compresor de alta presión)
Difusor
Sección Caliente:
Cámara de combustión
Turbina (alta presión, baja presión)
Sistema de escape
2. Entrada de Aire y Compresor
2.1 Entrada de Aire
El conducto de entrada debe suministrar aire a la cara del compresor con una pérdida de presión y distorsión mínimas. Consideraciones clave de diseño:
Entradas subsónicas: Forma divergente para desacelerar el flujo de aire, convirtiendo la energía cinética en presión estática
Entradas supersónicas: Geometría compleja con geometría variable para gestionar las ondas de choque
La entrada también debe:
Proteger el motor contra daños por objetos extraños (FOD)
Proporcionar protección anti-hielo
Minimizar la propagación del ruido
2.2 Tipos de Compresores
Compresor de Flujo Axial:
El aire fluye paralelo al eje de rotación
Múltiples etapas, cada una compuesta por una fila de álabes de rotor seguida de una fila de álabes de estator
Una etapa se define como un disco de rotor más una fila de estator
Cada etapa proporciona una relación de presión de aproximadamente 1,15–1,35:1Compresor Centrífugo:
El aire entra por el centro y es expulsado hacia afuera por fuerza centrífuga
Mayor relación de presión por etapa (hasta 4:1)
Se utiliza en motores más pequeños o como etapa final de alta presión en algunos diseños
Compresor de Flujo Mixto:
Combina características de los diseños axial y centrífugo
2.3 Aerodinámica del Compresor
El compresor aumenta la presión del aire mediante:
72.Álabes del rotor: Añaden energía cinética al aire (aumentan la velocidad)
73.Álabes del estator: Convierten la energía cinética en presión estática (desaceleran el flujo de aire)
El difusor a la salida del compresor desacelera aún más el flujo de aire, convirtiendo la energía de velocidad restante en presión estática antes de que el aire entre en la cámara de combustión.
2.4 Inestabilidad del Compresor
La inestabilidad del compresor (surge) ocurre cuando el flujo de aire se separa de los álabes, causando una inversión momentánea del flujo. Se caracteriza por:
Fuerte explosión o retumbo
Fluctuación del flujo de aire y la presión
Posible apagado de la llama (flameout)
Posible daño mecánico
La pérdida de sustentación del compresor (stall) es una interrupción del flujo de aire a través del compresor, frecuentemente causada por:
Avance rápido del acelerador
Deterioro del motor
Daño por objeto extraño (FOD)
Formación de hielo
Programación incorrecta de la geometría variable
2.5 Control del Flujo de Aire del Compresor
Álabes de Entrada Variables (VIGVs) y Álabes del Estator Variables (VSVs):
Ajustan el ángulo del flujo de aire hacia el compresor a bajas velocidades
Previenen el stall y el surge
Mejoran el rango de operación del compresor
Programados por el sistema de control del motor según la velocidad N2 y otros parámetros
Válvulas de Sangrado del Compresor (VBVs):
Se abren a bajas velocidades del motor para liberar aire del compresor
Previenen la inestabilidad del flujo de aire y el surge
Se cierran progresivamente a medida que aumenta la velocidad del motor
También se utilizan durante la desaceleración para prevenir el surge
2.6 Inspección de los Álabes del Compresor
Los álabes del compresor están sujetos a:
FOD: Muescas, abolladuras, dobleces o desgarros
Erosión: Partículas de arena y polvo erosionan los bordes de ataque
Agrietamiento por fatiga: Especialmente en las raíces de los álabes
Roces de punta: Contacto con la carcasa debido a la expansión térmica o desequilibrio del rotor
Los límites de inspección se especifican en el AMM. Consideraciones clave:
Las muescas y abolladuras dentro de los límites pueden ser alisadas (si el AMM lo permite)
Las grietas en las raíces de los álabes son críticas y generalmente requieren reemplazo
Los álabes de titanio requieren atención especial debido a su susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión
Cualquier daño que exceda los límites del AMM requiere el reemplazo del álabe
3. Sección de Combustión
3.1 Diseño de la Cámara de Combustión
La cámara de combustión debe:
Quemar el combustible eficientemente con una pérdida de presión mínima
Producir un perfil de temperatura de salida uniforme
Mantener una combustión estable en todo el rango de operación
Enfriar el revestimiento para soportar altas temperaturas
Tipos de cámaras de combustión:
Tipo can (cámaras individuales)
Tipo anular (cámara continua única)
Tipo can-anular (cámaras individuales dentro de una carcasa anular)
3.2 Proceso de Combustión
El proceso de combustión implica:
123.Zona primaria: La mezcla de combustible y aire se enciende y se quema en relaciones casi estequiométricas
124.Zona intermedia: La combustión se completa con aire adicional
125.Zona de dilución: Se introduce aire de enfriamiento para reducir la temperatura del gas a niveles aceptables de entrada a la turbina
La atomización del combustible es crítica para una combustión eficiente. Las boquillas de combustible deben producir un rocío fino para asegurar:
Combustión completa
Distribución uniforme de temperatura
Formación mínima de carbón
Encendido fiable
3.3 Inspección de la Cámara de CombustiónDefectos comunes encontrados durante la inspección con boroscopio:
Grietas: En el revestimiento o la carcasa (límites especificados en el AMM)
Orificios de refrigeración faltantes: Pueden causar sobrecalentamiento local y agrietamiento – requiere reemplazo del revestimiento
Distorsión: Abolladura o pandeo del revestimiento
Depósitos de carbono: Indican mala atomización o combustión
Puntos calientes: Decoloración que indica sobrecalentamiento local
Importante: Los orificios de refrigeración faltantes no deben perforarse ni taparse a menos que esté específicamente aprobado por el AMM. Un orificio faltante compromete el patrón de refrigeración y puede provocar fallas prematuras.
3.4 Arranques en Caliente
Un arranque en caliente ocurre cuando la EGT excede el límite permitido durante la secuencia de arranque. Esto indica:
Condición de sobre-temperatura durante el arranque
Daño térmico potencial a los componentes de la turbina
A menudo causado por:
Flujo excesivo de combustible durante el arranque
Encendido retardado
Mal funcionamiento del sistema de arranque
Programación incorrecta del combustible
Después de un arranque en caliente, el motor debe inspeccionarse según los procedimientos del AMM antes de continuar su operación.
4. Sección de Turbina
4.1 Función de la Turbina
La turbina extrae energía de los gases calientes para:
152.Accionar el compresor (a través del eje de conexión)
153.Accionar el ventilador (en motores turbofán)
154.Accionar los componentes de la caja de accesorios
4.2 Componentes de la Turbina
Álabes Guía del Estator (NGVs):
Álabes estacionarios ubicados delante de cada etapa del rotor de la turbina
Convierten parte de la energía de presión del gas en energía cinética (velocidad)
Dirigen el flujo hacia los álabes rotatorios en el ángulo óptimo
Experimentan las temperaturas más altas del motor
A menudo refrigerados con aire de purga del compresor
Álabes del Rotor de la Turbina:
Extraen energía de la corriente de gas
Sometidos a temperaturas extremas, esfuerzo centrífugo y ciclos térmicos
A menudo recubiertos con Recubrimiento de Barrera Térmica (TBC) para protección
Pueden ser con cubierta (con sello de punta) o sin cubierta
4.3 Refrigeración de los Álabes de la Turbina
Los álabes de la turbina operan a temperaturas que exceden el punto de fusión del material base. Los métodos de refrigeración incluyen:
Refrigeración interna: El aire de purga del compresor pasa a través de pasajes internos
Refrigeración por película: El refrigerante sale a través de pequeños orificios, creando una capa protectora
Recubrimientos de barrera térmica: Los recubrimientos cerámicos reducen la transferencia de calor al metal base
4.4 Refrigeración de la Carcasa de la Turbina (TCC)
La refrigeración de la carcasa de la turbina utiliza aire del ventilador para enfriar la carcasa de la turbina, haciendo que se contraiga y mantenga una holgura óptima de punta de álabe. Esto:
Reduce las pérdidas por fuga en las puntas
Mejora la eficiencia de la turbina
Reduce el consumo específico de combustible
Es más efectivo durante condiciones de crucero
4.5 Deterioro de la Turbina
Los componentes de la turbina se degradan con el tiempo debido a:
Fluencia (Creep): Deformación dependiente del tiempo bajo esfuerzo y alta temperatura, causando alargamiento de los álabes
Erosión: Impacto de partículas en las superficies de los álabes
Corrosión/Sulfidación: Ataque químico, especialmente en ambientes marinos
Fatiga térmica: Agrietamiento debido a ciclos térmicos repetidos
Desprendimiento del TBC: Pérdida del recubrimiento de barrera térmica, exponiendo el sustrato a altas temperaturas
Margen de EGT es la diferencia entre la EGT real y la EGT máxima permitida a un ajuste de empuje determinado. Un margen de EGT decreciente indica:
Deterioro de la turbina (erosión de álabes, pérdida de TBC)
Pérdida de eficiencia del compresor
Aumento de las holguras en las puntas
4.6 Inspección de la TurbinaPuntos de inspección críticos:
Grietas en álabes: Las grietas en dirección de la cuerda son condiciones de rechazo – no se permite el alisado
Desprendimiento de TBC: Debe estar dentro de los límites permitidos (típicamente porcentaje de la superficie del álabe)
Daño en la punta: Puntas faltantes indican FOD o fallo del álabe
Grietas en NGV: Las grietas en el borde de salida tienen límites específicos
Roce de puntas: Puede ser aceptable dentro de los límites
5. Sección de Escape
5.1 Componentes del Escape
Cono de Escape (Cono de Cola/Bala):
Recoge y endereza suavemente el flujo de escape
Reduce la turbulencia y las pérdidas
Alberga la estructura de soporte del cojinete trasero
Conducto de Escape:
Dirige los gases de escape hacia atrás
Puede incluir un mezclador en turbofanes de flujo mixto
Mezclador de Escape:
Combina el flujo caliente del núcleo con el flujo de derivación más frío
Reduce el ruido del escape
Puede mejorar la eficiencia propulsiva
5.2 Inversores de Empuje
Los inversores de empuje redirigen el flujo de aire de escape hacia adelante para crear una fuerza de desaceleración durante el aterrizaje.
Tipos:
Tipo cascada: Las puertas obturadoras redirigen el flujo de aire del ventilador a través de álabes de cascada
Tipo concha: Dos puertas de media concha giran para invertir el flujo
Tipo cuchara: Las puertas de cuchara se despliegan para invertir el flujo
Consideraciones operativas:
Los tiempos de despliegue y replegado están especificados en el AMM
Un replegado incompleto indica un ajuste incorrecto – el ajuste debe realizarse según el AMM
Un tiempo de replegado lento generalmente es causado por baja presión hidráulica o restricción de flujo
Los sensores defectuosos causan problemas de indicación, no movimiento lento
6. Sistemas del Motor
6.1 Sistema de Combustible
Unidad de Control de Combustible (FCU):
Dosifica la cantidad correcta de combustible a la cámara de combustión
Basada en la posición del acelerador, la velocidad del motor y otros parámetros
Puede ser hidromecánica o electrónica (FADEC)
Componentes de Combustible:
Bombas de combustible: Proporcionan combustible presurizado a la FCU
Filtros de combustible: Protegen los componentes sensibles de la contaminación
Calentadores de combustible: Previenen la formación de cristales de hielo que podrían obstruir los filtros
Inyectores de combustible: Atomizan el combustible para una combustión eficiente
Colectores de combustible: Distribuyen el combustible a los inyectores
Mantenimiento del Sistema de Combustible:
Comprobaciones de fugas con límites especificados (p. ej., gotas por minuto)
Reemplazo de filtros a intervalos especificados
Inspección y prueba de inyectores
Comprobaciones de calibración de la FCU
6.2 Sistema de Encendido
El sistema de encendido proporciona chispas de alta energía para:
Arranque del motor: Encendido inicial de la mezcla de combustible y aire
Reencendido en vuelo: Re-encendido después de una pérdida de llama
Componentes:
Excitador de encendido: Genera pulsos de alto voltaje
Bujías de encendido: Producen la chispa en la cámara de combustión
Cables de encendido: Transmiten la energía de alto voltaje
Características operativas:
El encendido normalmente se apaga una vez que el motor es autosuficiente
La tasa de chispas está especificada (p. ej., 1 chispa por segundo)
Una tasa de chispas baja indica un excitador defectuoso
La ausencia de chispas puede indicar bujías o cables defectuosos
6.3 Sistema de Lubricación
Funciones:
Lubricar cojinetes, engranajes y piezas móviles
Reducir la fricción y el desgaste
Eliminar el calor de los componentes
Limpiar y proteger contra la corrosión
Componentes:
Tanque de aceite: Almacena el suministro de aceite
Bombas de aceite: Bomba de presión y bombas de recuperación
Enfriador de aceite: Elimina el calor (enfriado por combustible o por aire)
Filtros de aceite: Eliminan contaminantes
Detectores de virutas magnéticos (MCD): Capturan partículas metálicas
Sistema de respiración: Ventila el sistema de aceiteMantenimiento del Sistema de Aceite:
Las comprobaciones del nivel de aceite deben realizarse correctamente (el exceso de llenado causa espumación y pérdida de aceite)
El alto consumo de aceite sin fugas externas indica consumo interno (p. ej., a través de los sellos de los cojinetes)
Las partículas metálicas en el MCD indican daño interno – investigue antes de continuar la operación
La baja presión de aceite a alto empuje indica desgaste de la bomba o fuga interna
6.4 Sistema de Aire de Sangrado
El aire de sangrado se extrae del compresor y se utiliza para:
Aire acondicionado y presurización
Anti-hielo de alas y motor
Arranque del motor (arrancadores de turbina de aire)
Presurización del sistema hidráulico (en algunas aeronaves)
Sistemas neumáticos
6.5 Sistema Anti-Hielo
El anti-hielo del motor previene la acumulación de hielo en:
Superficies de entrada
Componentes del compresor
Sensores y sondas
La acumulación de hielo interrumpe el flujo de aire, reduce el rendimiento y puede causar surge del compresor o apagado de llama.
6.6 Sistemas de Control del Motor
Control Hidromecánico:
Utiliza varillajes mecánicos, levas y componentes hidráulicos
Programa el flujo de combustible según la posición del acelerador y los parámetros del motor
Flexibilidad y precisión limitadas
Control Digital de Motor de Autoridad Total (FADEC):
La computadora digital controla todos los aspectos de la operación del motor
Gestiona el flujo de combustible, la geometría variable, las válvulas de sangrado y el encendido
Proporciona protección contra excedencias
Optimiza el rendimiento en todo el envolvente de operación
Incluye autocomprobación y diagnóstico de fallas
6.7 Sistemas de Monitoreo del Motor
Monitoreo de Vibraciones:
Utiliza acelerómetros para detectar vibraciones excesivas
Indica desgaste de cojinetes, desbalance del rotor o daño en las palas
Proporciona alertas a la tripulación de vuelo y al personal de mantenimiento
La vibración a una velocidad N1 específica a menudo indica desbalance del ventilador
Temperatura de Gases de Escape (EGT):
Medida por termopares en la sección de escape
Parámetro crítico para el monitoreo de la salud de la turbina
La tendencia del margen de EGT indica deterioro del motor
Relación de Presión del Motor (EPR):
Relación entre la presión de salida de la turbina y la presión de entrada del compresor
Parámetro común de ajuste de empuje en motores turbofán
6.8 Caja de Accesorios (AGB)
La caja de accesorios:
Es accionada por el rotor de alta presión
Proporciona potencia mecánica a los accesorios del motor:
Bombas de combustible
Bombas de aceite
Bombas hidráulicas
Generadores eléctricos
Generadores tacométricos
6.9 Sistema de Montaje del Motor
Los soportes del motor:
Aseguran el motor a la estructura de la aeronave
Transmiten el empuje, el peso y las cargas aerodinámicas
Proporcionan aislamiento de vibraciones
Permiten la expansión térmica
Importante: Los pernos de soporte con par de apriete excesivo deben reemplazarse, incluso si no presentan daños visuales, debido a la posible deformación permanente.
7. Rendimiento y Operación del Motor
7.1 Parámetros de Rendimiento
El empuje se ve afectado por:
Densidad del aire (aire más frío = más denso = más empuje)
Velocidad de la aeronave
Velocidad del motor (N1 o N2)
Eficiencia del compresor y la turbina
Consumo Específico de Combustible (SFC):
Flujo de combustible por unidad de empuje
Los motores de alto bypass tienen un SFC menor que los motores de bajo bypass
7.2 Límites de Operación del Motor
Parámetros operativos críticos:
Límite de EGT: Temperatura máxima permitida de gases de escape
Límites de N1/N2: Velocidades máximas del rotor
Límites de presión y temperatura de aceite
Límites de vibración
La excedencia de EGT requiere:
339.Apagado inmediato para prevenir daños adicionales
340.Solución de problemas según el AMM
341.Inspección con boroscopio para evaluar los daños
7.3 Arranque del MotorLa secuencia de arranque implica:
343.El motor de arranque hace girar el motor (velocidad N2)
344.El combustible se introduce a la velocidad adecuada
345.Se activa el encendido
346.Se produce la ignición (aumenta la EGT)
347.El motor acelera hasta ralentí
348.El motor de arranque y el encendido se desacoplan
Fallos de arranque:
Arranque caliente: la EGT supera el límite – abortar el arranque e inspeccionar
Sin ignición: hay encendido pero no llega combustible a la cámara de combustión
Arranque colgado: el motor no acelera hasta ralentí
7.4 Bombeo del Motor Durante la Operación
Si se produce un bombeo durante la operación en tierra:
El motor puede volver a ralentí y funcionar con normalidad
Sin embargo, un bombeo puede causar daños mecánicos
Acción obligatoria: inspeccionar en busca de daños según el AMM antes de continuar la operación
8. Prácticas de Mantenimiento e Inspección
8.1 Inspección con Boroscopio
La inspección con boroscopio es un método crítico de ensayo no destructivo para:
Álabes y álabes guía del compresor
Revestimiento de la cámara de combustión
Álabes de turbina y álabes guía de turbina (NGV)
Componentes de la sección caliente
Principios clave:
Comparar los hallazgos con los límites del AMM
Documentar todos los hallazgos
Los daños dentro de los límites no requieren acción correctiva
Los daños que superan los límites requieren reparación o reemplazo
8.2 Evaluación de Daños
Daños dentro de los límites del AMM:
No se requiere reparación
Registrar los hallazgos en los registros de mantenimiento
Devolver el motor al servicio
Daños que superan los límites del AMM:
El componente debe repararse o reemplazarse según el AMM
El esmerilado solo está permitido si lo especifica el AMM
Las grietas en los álabes de turbina son generalmente condiciones de rechazo
Los orificios de refrigeración faltantes requieren el reemplazo del revestimiento
8.3 Procedimientos de Par de Apriete
Los valores de par de apriete solo son válidos en condiciones especificadas:
Estado de la rosca (lubricada o seca según lo especificado)
Estado del elemento de fijación
Estado de la arandela y la tuerca
Si una tuerca no asienta correctamente al par especificado:
Retirar e inspeccionar
Lubricar si está especificado
Reapretar según el AMM
8.4 Almacenamiento y Preservación del Motor
Los motores en almacenamiento requieren:
Procedimientos de preservación para prevenir la corrosión
Inspecciones periódicas
Después de un almacenamiento prolongado (p. ej., 12 meses sin preservación) :
La inspección con boroscopio es obligatoria
Los filtros deben reemplazarse
Inspección completa según el AMM antes de la instalación
8.5 Instalación del Motor
La instalación del motor requiere:
Seguir los procedimientos del AMM exactamente
Enrutamiento y conexión correctos de todos los arneses
Par de apriete adecuado de todos los elementos de fijación
Verificación de todas las conexiones
Pruebas funcionales después de la instalación
9. Resolución de Problemas y Diagnóstico de Fallos
9.1 Diagnóstico Basado en Síntomas
N2 alta para una EGT dada con alto flujo de combustible:
Indica eficiencia reducida del compresor
A menudo debido a un mal ajuste de las VSV
El motor utiliza más combustible para lograr el mismo empuje
EGT alta con flujo de combustible normal:
Indica eficiencia reducida de la turbina
Debido a daños en los álabes o aumento de los huelgos de punta
Margen de EGT disminuido:
Signo clásico de deterioro de la turbina
Primera acción: inspección con boroscopio
Alto flujo de combustible en ralentí con EGT y N1 normales:
La velocidad de ralentí está ajustada demasiado alta
Ajustar el tope de ralentí según el AMM
Presión de aceite baja a alto empuje:
Desgaste de la bomba o fuga interna
La bomba no puede mantener la presión a altas RPM
Vibración a una velocidad N1 específica:
Desequilibrio del ventilador o daños en los álabes
El sensor en el bastidor del ventilador detecta vibraciones del ventilador
Reversor de empuje con replegado lento:
Presión hidráulica baja o restricción de flujo
No es un problema del sensor
Replegado incompleto del reversor de empuje:
Ajuste incorrecto
Ajustar el reglaje según el AMM
9.2 Acciones Críticas**Presión de aceite baja:**
Apagado inmediato requerido
Previene fallo de cojinete y daños graves
Exceso de EGT:
Apagado inmediato
Solucionar problemas según AMM
Evento de sobrepresión (surge):
Inspeccionar por daños antes de continuar la operación
El surge puede causar daños mecánicos incluso si el motor parece normal
10. Marco Regulatorio
10.1 Requisitos EASA Part-66
El Módulo 15 se evalúa en tres niveles de conocimiento:
Nivel 1: Visión general del tema
Nivel 2: Conocimiento general con algún detalle
Nivel 3: Teoría detallada con comprensión exhaustiva
10.2 Documentación de Mantenimiento
Documentos clave referenciados:
AMM (Manual de Mantenimiento de Aeronaves): Contiene todos los procedimientos y límites de mantenimiento
IPC (Catálogo de Partes Ilustrado): Identificación de piezas
AMC (Medios Aceptables de Cumplimiento): Guía para el cumplimiento
Part-145: Requisitos de la organización de mantenimiento
10.3 Requisitos de Registro
Según los requisitos de Part-145:
Todos los defectos deben registrarse
Los daños dentro de los límites deben documentarse
Las acciones de mantenimiento deben certificarse
Los registros deben conservarse según las regulaciones
11. Relaciones Comunes Entre Conceptos
11.1 Relaciones de Rendimiento
Empuje ∝ Flujo másico × Velocidad del chorro
Mayor relación de derivación → Menor SFC → Menor ruido
Aire más frío → Aire más denso → Mayor flujo másico → Mayor empuje
Margen de EGT ↓ → Deterioro de turbina ↑
11.2 Relaciones de Componentes
Eficiencia del compresor ↓ → Flujo de combustible ↑ a empuje constante
Eficiencia de turbina ↓ → EGT ↑ a empuje constante
Holgura de punta ↑ → Eficiencia de turbina ↓ → EGT ↑
Desajuste de VSV → Eficiencia del compresor ↓ → N2 ↑ a EGT constante
11.3 Relaciones de Sistemas
N2 acciona la caja de accesorios
N1 acciona el ventilador (en motores turbofán)
Extracción de aire de sangrado → Estabilidad del compresor ↓ → Las válvulas de sangrado se cierran
Temperatura de aceite ↑ → Viscosidad del aceite ↓ → Protección de cojinetes ↓
12. Puntos Típicos de Enfoque del Examen
12.1 Funciones de los Componentes
Los candidatos deben poder identificar la función de:
Ventilador, etapas del compresor, difusor
Cámara de combustión y boquillas de combustible
Álabes guía de turbina (NGV) y álabes de turbina
Cono de escape y mezclador
Caja de accesorios
Inversores de empuje
12.2 Operaciones de los Sistemas
Conocimiento operativo clave:
Operación del sistema de encendido (solo arranque y reencendido)
Funciones del sistema de control de combustible
Componentes y funciones del sistema de aceite
Aplicaciones del sistema de aire de sangrado
Requisitos del sistema anti-hielo
12.3 Inspección y Límites
Conocimiento crítico de inspección:
Evaluación de daños según límites del AMM
Procedimientos de inspección con boroscopio
Condiciones de rechazo (grietas, puntas faltantes, descamación de TBC más allá de los límites)
Limitaciones de esmerilado/mezclado
Procedimientos y condiciones de par de apriete
12.4 Escenarios de Solución de Problemas
Escenarios comunes de solución de problemas:
EGT alto con flujo de combustible normal → Deterioro de turbina
Flujo de combustible alto con EGT normal → Problema de control de combustible
Presión de aceite baja a alto empuje → Desgaste de bomba
Vibración a N1 específico → Desequilibrio del ventilador
Investigación de partículas metálicas en el sistema de aceite
ResumenEl Módulo 15 proporciona el conocimiento integral necesario para que el personal certificador mantenga motores de turbina de gas de manera segura y eficaz. La clave del éxito es comprender las interrelaciones entre los componentes del motor, los sistemas y los parámetros de rendimiento. Las decisiones de mantenimiento deben basarse siempre en los límites y procedimientos del AMM, con la documentación adecuada de todos los hallazgos.
Recuerde: Ante la duda, consulte el AMM. Cuando el daño exceda los límites, reemplace. Cuando los síntomas indiquen daño potencial, inspeccione antes de continuar la operación.
