Detección de deterioro: el maravilloso mundo del seguimiento de las tendencias del motor

Los motores a reacción son máquinas complejas que requieren un cuidado excelente y un mantenimiento de rutina para garantizar un funcionamiento seguro durante el vuelo. Los motores funcionan a velocidades muy altas, lo que requiere un estado impecable de los componentes internos. El mantenimiento condicional de los motores a reacción se activa cuando se identifican anomalías en el rendimiento del motor.

Una forma de analizar el deterioro es mediante el Monitoreo de tendencia del motor (ETM) o el Monitoreo de tendencia del estado del motor (ECTM). Como sugiere el nombre, EMT rastrea las tendencias de desempeño en índices de empuje y condiciones de vuelo específicos. Durante el transcurso de un vuelo, sensores y acelerómetros especializados proporcionan datos esenciales que se analizan para monitorear tendencias. ETM es una forma de determinar las visitas de mantenimiento (restablecimiento del rendimiento o revisiones completas) para motores a reacción.

Rendimiento del motor

• Presión óptima de compresión.
• Temperatura óptima después de la compresión.
• flujo de aire
• Velocidad del aire
• Combustión

Una de las medidas importantes del rendimiento del motor es la cantidad de empuje que produce. La cantidad de empuje es directamente proporcional a la relación de presión entre el aire que entra al motor y el aire que sale del motor. Las sondas de detección de presión instaladas en varios lugares y conectadas a través de un transductor de presión diferencial proporcionan datos de empuje del motor.

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Foto: Creadores de Wirestock | Shutterstock

Otra medida de rendimiento es la temperatura de los gases de escape (EGT), a veces denominada temperatura de salida de la turbina (TOT). El EGT es una medida de la temperatura que sale del escape de la turbina. Múltiples sondas de termopar en el escape de la turbina proporcionan datos de temperatura.

Los datos calculan la diferencia entre el EGT de despegue incurrido y el EGT Redline (límite máximo), conocido como margen EGT. El margen EGT determina el tiempo de vuelo y el estado del motor. El EGT normalmente se mide en grados Celsius para los motores de aviones.

Fase de desarrollo del motor.

Durante la fase de desarrollo del motor, se incorpora al motor un patrón de rendimiento general de más de cien parámetros. El sistema de control del motor almacena patrones de parámetros de rendimiento genéricos. El control digital del motor con autoridad total (FADEC) sirve como sistema de control en la mayoría de los motores modernos.

Foto:Papelera en el jardín | Wikimedia Commons

Los parámetros operativos del motor se rastrean y comparan con el patrón general para identificar discrepancias debidas al desgaste y otros daños. Se genera una advertencia si el rendimiento del motor cae por debajo de la tolerancia permitida en el patrón genérico. Se obtienen más datos sobre piezas, conjuntos y sistemas sospechosos para identificar la causa raíz. Se programa una visita al taller de mantenimiento preventivo en función de los resultados del análisis.

Monitoreo de tendencias del motor (ETM)

Seguimiento de un conjunto de parámetros

• Altitud
• Temperatura del aire exterior (OAT)
• Velocidad aerodinámica
• Temperatura de entrada
• temperatura de salida
• N1/N2 (ejes) RPM
• Flujo de combustible
• Vibraciones

Engine Trend Monitoring rastrea los parámetros de rendimiento operativo del motor para detectar deterioro, desgaste acelerado y otros daños. El estado y la estabilidad del motor se diagnostican mediante la recopilación de datos en el ala.

Foto de : Duncan Aviation

De acuerdo aAviación Duncan,

"Un ejemplo de la información que puede recibir son las tendencias a la baja en el rendimiento y los cambios en las RPM que podrían conducir a un deterioro temprano de la sección caliente o señalar fugas de purga del motor o de la aeronave. La tendencia puede incluso mostrar algo tan simple como que es hora de lavar el motor con agua".

Los datos de rendimiento se corrigen según las condiciones atmosféricas cuando el motor funciona. Los patrones de datos individuales se crean en función del tipo, tamaño y potencia de empuje del motor.

Parámetros de monitoreo de salud

El EGT es un parámetro de monitoreo de salud esencial para los motores turbofan. Proporciona una indicación precisa del estado de desgaste del motor, incluida la erosión del material y los depósitos excesivos en la sección de la turbina. El margen EGT del nuevo motor disminuye gradualmente a medida que el desgaste operativo hace que el motor sea menos eficiente. Como resultado, se inyecta más combustible en el motor para lograr el empuje ordenado.

Foto:Marc Lacoste | Wikimedia Commons

Cuando el nivel de EGT alcanza el límite máximo permitido, se debe retirar el motor del ala para restaurar el rendimiento. Durante una restauración del rendimiento, los componentes principales del motor se reparan o reemplazan después de una inspección. Durante una visita de revisión completa, se reparan o reemplazan casi todas las piezas giratorias del motor.

Según la información recibida de los sistemas ETM, el operador puede programar el mantenimiento en condiciones. Duncan Aviation afirma,

"Aunque siempre será recomendable realizar ECTM, se recomienda iniciar la tendencia dentro de las primeras 100 horas desde nuevo, justo después de una inspección o revisión de la sección caliente. Algunos operadores han comenzado justo antes de que el motor vaya a revisión y eso está bien. El punto es inscribirse y comenzar a hacer la tendencia. Al final, se reducirá el costo de mantenimiento y el costo de cada hora de vuelo".