Resumo de conhecimentos técnicos. Piloto Privado e Piloto Comercial Física
-Volume – isométrica Charles - Pressão – isobárica gay-lussac
-Volume, Velocidade, Aceleração. -Estado físico - sólido, liquida e gasoso. -Energias -, cinética, potencial.
+Volume expansão -volume compressão
Gases -Temperatura -Temperatura – isotérmica Boylemariote
Leis de Newton - Inércia - Força (causa e efeito) - Ação e reação
Constituição do avião -O que são aeronaves – tudo relacionado ao transporte transporte de pessoas e de utilidades através do ar. -O que são aeróstatos - são aeronaves que se sustentam no ar ao principio físico de Archimedes (balões e dirigíveis) status = parado. -O que são aerodinos - sustentam-se no ar dinamicamente devido as reações que surgem entre o ar e a parte das aeronaves destinadas a provocar tais reações. Ex.: avião helicóptero planador.
Forças e esforços -Tração -Compressão -Torção -Flexão -Cisalhamento (chapas presa por parafuso ) união de chapas presas por parafuso, que atuam forcas inversas sobre o parafuso. Componentes do avião -Asas. -Fuselagem -Empenagem -Superfície de comando -Trem de pouso -Grupo moto propulsor -Sistemas Tipos de asas asas -Baixa (tupi, 747,A380) -Media (extra300l, edge540) -Alta (cessna 210) -Parasol (catalina)
Tipo de fixação fixação da asa na fuselagem fuselagem -Cantilever (sem suporte (montante) 210) -Semi cantilever (com montante suporte) Componentes da ASA. -Longarinas -Montante -Tirante ou cordas de piano -Nervura Fuselagem -Tubulares (paulistinha) -Monocoque -Monocoque (caverna e revesimento) tupi -Semimonocoque -Semimonocoque (caverna resvistimento e logarinas ) DC3 Empenagem Superfície de comando -Primarias (aileron, leme e profundor) profundor) -Secundarias -Secundarias (compensadores) corrigir tendências e auxiliar os comandos Dispositivos hipersustentadores -Flaps (freio aerodinâmico e aumentador de sustentação) -Slots (fenda no bordo de ataque que aumenta sustentação) Trem de pouso pouso Triciclo e convencional convencional -Trem fixo -Trem retrátil (recolhe porem aparentes) -Trem escamoteavel (recolhe completo) Hidroavião -Terrestre -Anfíbio Amortecedores -Pneumático -Pneumático ou hidráulico -borracha -mola freios -a disco(mecânico, hidráulico, pneumático) -a tambor
Grupo moto propulsor -Motor convencional a hélice -Reator propulsão a reação -Reator a hélice turbo-helices Quantidade de motores -Um monomotor ou mono reator -Dois bimotor ou bi reator Sistemas Elétrico, hidráulico, pneumático, ar condicionado, pressurização, combustível, comunicação.
Qualidades do motor aéreo Segurança de funcionamento, durabilidade, compacidade, leveza, elevada eficiência térmica, ausência de vibrações, fácil manutenção, e econômico.
Leveza – relação massa potencia o motor tem que ter baixa leveza ou baixo peso. -O motor do avião tem baixa eficiência térmica em torno de 25%. -Seu consumo sempre será especifico e baixo. Pontos mortos do motor PMA e PMB ponto morto alto e baixo. O volume interno do cilindro é a cilindrada ou volume total. CURSO – caminho por onde passa o pistão Cilindrada, é o volume interno do cilindro e volume de mistura admitido pelo motor. FASES (IMPORTANTISSIMO, CUIDADO, DECORE ISSO)
1 – ADMISSAO 2 – COMPRESSAO 3 – IGNICAO 4 – COMBUSTAO 5 – EXPANSAO 6 – EXAUSTAO
CICLO – Conjunto das seis fases que ocorrem durante o funcionamento do motor TEMPO – Conjunto de fases que ocorrem dentro do cilindro quando o pistão faz um curso.
OS MOTORES SÃO DE 2 TEMPOS E 4 TEMPOS. 2T – UM CICLO É REALIZADO EM DOIS CURSOS OU EM UMA VOLTA EM TORNO DO EIXO DE MANIVELAS 4T – UM CICLO É REALIZADO EM 4 CURSOS OU EM DUAS VOLTAS DO EIXO DE MANIVELAS. MOENTE É ONDE FICA PRESA A BIELA AO VILABREQUIM. MOTOR 2T Não tem válvulas, eles têm janelas, e a abertura e fechamento das janelas é feita pelo pistão. Curso ascendente – Primeiro tempo – admissão, compressão ignição e combustão. Curso descendente – segundo tempo – expansão e escapamento. MOTOR 4T motor de ciclo Otto. Tempo 1 – admissão Tempo2 -- compressão Tempo3 – ignição e expansão TEMPO MOTOR, TEMPO MOTOR, UTIL. Tempo4 – escapamento ou exaustão A taxa de compressão dos motores de avião é de 7:1
CRUZAMENTO DE VALVULAS Uma melhora feita nos motores Otto, foi um avanço na admissão e um atraso no escapamento, para ajudar o motor a ter mais rendimento NA ADMISSAO DE COMBUSTIVEL. COMPONENTES DO MOTOR CILINDRO ( ONDE OCORRE A QUEIMA DOS GASES E ONDE FICA O PISTAO) -é formado de corpo e cabeça. - o corpo é a camisa, e as alhetas são boa condutora de calor para refrigerar o cilindro. O pistão é formado pela cabeça e saia, os anéis são os: compressão e anel raspador ou anéis de segmento, os anéis são instalados nas ranhuras na saia do pistão.
-As válvulas se assentam nas SEDES.
-Biela une o pistão ao eixo de manivelas através do pino. -Mancal – reduzir os atritos de contato das peças móveis no motor. Carter (bloco do motor) e onde o motor é fixado no avião. Apoio dos cilindros e eixo de manivelas, proteção das partes internas do motor contra a penetração de impurezas Válvulas Dois tipos de válvula, tulipa e cogumelo. Comando de válvulas Tubo de admissão – ou coletor de admissão, a um tubo que liga o carburador ao cilindro. Escapamento – onde queima a mão. Vela de ignição – dispositivo que inflama a combustível. Fonte elétrica de ignição – magneto. Distribuidor – responsável pela seqüência de sentelhamento, ordem de fogo nos cilindros. Formador de mistura combustível – carburador.
Sistemas de lubrificação Reduzir o atrito das peças moveis, menos desgastes e mais vida útil para o motor O óleo também funciona com liquido resfriador, pois ele absorve a temperatura das peças (pistão ). O óleo lubrificante também é usado como transmissor de pressão em aviões cuja hélice tem suas pás moveis (hidráulico). Também é anti corrosivo, pois ele tem detergente para limpar o motor por dentro evitando entupimentos e substancias contaminantes.
Propriedades do óleo de avião. Viscosidade – resistência que o óleo oferece ao fluxo de escoamento, o viscosímetro (saybolt e redwood) é o instrumento que mede a viscosidade do óleo, a temperatura é um dos fatores que mais influenciam na viscosidade do óleo. Medidas saybolt – 102ssu210 102s – tempo em segundo Su – viscosidade saybolt 210 – temperatura em graus farenht.
Medidas dos óleos pelos fabricantes de motores SAE(sociedade automobilística estados unidos) 10-20-30-40-50-60-70 Medidas de óleo pelos petroleiros 65-80-100-120-140
Relação entre Petroleiros e o SAE 65 – 30 80 – 40 100 – 50 120 – 60 140 – 70 Ponto de fugor – é a temperatura onde o óleo começa a evaporar e esse vapor pega fogo. Ponto de congelamento – é a qualidade que indicara a fluidez do óleo em baixas temperaturas. Oxidação – o óleo aquecido reage quimicamente com o oxigênio, oxida-se e se torna um óleo corrosivo Qualidades do óleo para o motor de um avião. Viscosidade de acordo com as condições que temperaturas operacionais do motor exijam para permitir: -distribuição fácil pelas pecas - suportar pressões que aparecem entre as peças. - redução de atritos - fluidez máxima em baixas temperaturas - capacidade de absorção de grande quantidade de calor. - máxima resistência a oxidação - qualidades anti-corrosivas.
Tipos de lubrificação - salpique (óleo é pulverizado ou não nas peças, o pino do pistão, a camisa é por salpique) - lubrificação por pressão (mancais do virabrequim e comando de válvulas) - lubrificação mista (é o tipo de lubrificação dos motores aeronáutico) Componentes do sistema de lubrificação Tanque – armazenar o óleo Radiador – resfriar o óleo que sai quente do motor e vai para o tanque.
Bomba de óleo – fica dentro do motor e faz com que o óleo circule dentro do motor, essa
bombas de engrenagem são de dois tipos : Pressão – faz com que o óleo passe pelo motor com pressão em todas a peças. Recalque – remove o óleo que fez a lubrificação, passando pelo radiador e tanque. Válvulas e filtros. -válvula reguladora de pressão - manter pressão recomendada pelo fabricante do motor. -colhedor – depósitos de óleo pelo motor, tem função de recolher o óleo que já passou pelo motor - válvula de contorno ou BY-PASS – quando entope o filtro, essa válvula permite que o óleo continue circulando pelo motor mesmo sem filtragem. - filtro – reter impurezas e os mesmos são fabricados de telas metálicas ou discos superpostos. Consumo e troca de óleo - queima no interior dos cilindros (fumaça branca) -vaporização é o mais comum. -vazamentos A troca é feita periodicamente por recomendações do fabricante pois o mesmo perde suas características de lubrificação . Pressão e temperatura do óleo Ambas servem para mostrar o comportamento da lubrificação Óleo muito quente perde viscosidade e pressão e perde a capacidade de retirar calor do motor. Óleo muito frio é muito viscoso e acarreta no aumento da pressão havendo deficiência na lubrificação (por isso aquecer bem o motor antes de abrir rotação) Se o manômetro de pressão de óleo não acusar pressão em 30 segundos após a partida do motor, devera cortar o motor imediatamente.
Sistema de combustível Os combustíveis utilizados atualmente são obtidos através do petróleo, sendo assim um combustível mineral. ( gasolina e querosene) -a gasolina de aviação são conhecidas pelos números: 80; 100 e 115. Propriedades da gasolina -poder calorífico – quantidade de calor liberado na queima. - poder antidetonante – a detonação é quando a gasolina entra em combustão instantânea dentro do cilindro devido a compressão. O poder
antidetonante é uma característica muito importante que a gasolina tem que ter para evitar a detonação. Para deixar a gasolina antidetonante, são adicionados produtos especiais, o mais usado atualmente é o CHUMBO TETRA ETILA. - volatilidade - EVAPORA COM MUITA FACILIDADE. índice de octano – é a medida de anti detonante usado para identificar a gasolina.a gasolina mais utilizada na avião é a 115/145 ( azul) .
Na escala de poder antidetonante, a iso octana tem valor de 100(IS0) e a Heptana tem valor 0. - mistura rica é mais antidetonante. - mistura pobre causa maior aquecimento dos cilindros que aumenta a detonação. Sistema de combustível -armazenagem - entrega de combustível para unidade formadora de mistura(filtrada, isenta de água e impurezas , sob pressão e em fluxo continuo.) Para manter a gasolina isenta de água, sempre abastecer com uma camurça e manter o tanque cheio entre pernoites. Sistema de alimentação por gravidade ( paulistinha) - tanque , válvula seletora,filtro e carburador Sistema de alimentação por pressão (bomba mecânica alimentada pelo motor do avião e bomba elétrica auxiliar) Sistemas de indução Sistema de indução, é o conjunto de tubulações que levam o ar para dentro do motor. Este sistema tem as seguintes funções: - fornecer um fluxo uniforme de ar a unidade formadora de mistura. - fornecer aos cilindros a mistura combustível de maneira continua. - admitir ar quente em lugar de ar frio quando se fizer necessário. Componentes do sistema de indução - bocal de admissão ( onde entre o ar devido a pressão de impacto que aparece com o deslocamento do avião. - filtro de ar (reter poeira , e os filtros podem ser do tipo seco ou com tela e óleo.) -válvula de ar quente - coletor de admissão ( conduz a mistura do carburador para o cilindro.) Sistemas de superalimentadores Influencia na pressão e temperatura dos gases. - motor não superalimentado – é aquele que admite combustível devido a sucção ou depressão que os pistões produzem .
- motor super alimentado – é aquele que o combustível é pressurizado dentro dos cilindro aumentando a densidade do combustível e produzindo maior potencia. (turbo)
Os componentes do sistema de superalimentação são: - compressor - ou ventoinha do tipo centrifuga por ser mais compacto -difusor – disco metálico fixo onde em uma de suas superfícies estão presas pás metálicas que formam passagem . - coletor – carcaça metálica de forma tubular que serve para receber a mistura combustível ou o ar comprimido e enviá-las aos cilindros. Obs: a velocidade do eixo do compressor ou pode ser acionado por meio de um dispositivo movimentado pelos gases do escapamento – esse motor é o turbo compressor. Pressão de admissão – é a pressão de mistura dentro das tubulações de admissão. Obs: quando a massa de ar admitida por um motor aumenta, sua temperatura diminui ( queda de pressão). A pressão do ar em condições favoráveis é de 29,92 pol de mercúrio. Sistema elétrico A energia elétrica, é transformada em outros tipos de energia : -calor, luz, movimento, e radiação. No avião a eletricidade é utilizada para: -acionamentos diversos ( trem de pouso, compensador, portas, flaps ) - comunicação - conforto dos passageiros (aquecimento, ventilação, refrigeração.) - ignição dos motores - iluminação - navegação -partida dos motores.
Noções básicas de eletricidade. Os elétrons constituem uma nuvem, que é conhecida com elétrons livre. Aplicando-se em certos corpos, calor, luz ou atrito ou magnetismo, a nuvem de elétrons passa ter um movimento ordenado, movendo-se em um sentido criado, assim uma corrente de elétrons que é mais conhecida como corrente elétrica ou simplesmente corrente. Os elétrons e os prótons são partículas de dimensões e de massa infinitamente pequenas. - a força que movimenta os elétrons dos corpos condutores chama-se força eletro motriz. FEM ESTUDAR O CAPTULO DE ELETRICA NA INTEGRA.
SISTEMAS DE IGNICAO - funções: - gerar energia elétrica de elevada tensão ou voltagem. - distribuir a energia elétrica gerada. - comandar o salto de centelha elétrica no momento certo e em uma determinada seqüência. - parar o motor. COMPONENTES DO SISTEMA -magneto (fonte de energia elétrica do sistema de ignição) é um alternador tendo como campo magnético um imã artificial, as partes do magneto são: imã, bobina, platinados e condensador. Os magnetos são classificados em: - magneto de imã fixo e bobina rotativa - magneto de imã rotativo e bobina fixa. O magneto mais usado , é o de imã rotativo que pode ter quatro ou oito pólos.
Platinado – quando o platinado é aberto ocorre a centelha na vela. Condensador – é um armazenador de energia que manda um sinal para bobina de ignição soltar a centelha.
Distribuidor – responsável pela seqüência de sentelhamento, ordem de fogo nos cilindros. Vela e seus tipos de velas - vela quente, vela normal , e vela fria. a utilização de cada vela , vai da temperatura de trabalho do motor. Fiação – responsável por conduzir corrente eletrica Blindagem – responsável por protegera fiação e interferências causadas pelas fiações(cabo de vela). Chave de ignição ( chave de magnetos , duas um para cada ) Unidade de partida – motor de arranque.
FORMACAO DA MISTURA COMBUSTIVEL. Existem dois processos para a formação da mistura de combustível 1- Chamado carburação, onde a mistura de gasolina e ar é feita fora dos cilindros sendo depois de formada, introduzida nos mesmos. 2- Chamado de injeção direta, onde a a mistura de ar combustível acontece no interior do cilindro. Exatamente no tempo de admissão. A unidade responsável pela carburação é o carburador, enquanto que no processo de injeção direta há duas unidades básicas: controlador e bomba injetora
Dá se o nome de mistura combustível ou mistura, a relação entre a massa de ar admitida pelo motor e a massa de gasolina vaporizada que a unidade formadora da mistura de combustível entrega ao ar.
Mistura rica e mistura pobre A mistura rica é aquela que tem mais vapor de gasolina do que ar , e a mistura pobre quando tem mais ar do que combustível. Misturas especiais O ideal de mistura para um motor funcionar é de 5:1(rica) e 25:1(pobre), caso venha existir mistura 4:1 ou 27:1 , essas misturas não queimam por cauda de excesso de combustível ou falta do mesmo. A mistura quimicamente correta é de 15:1 , porem na decolagem é utilizada 10:1(pois quanto mais combustível, o motor trabalha com menor temperatura). Fases operacionais do motor - marcha lenta -decolagem – a mistura na decolagem é rica pois o excesso de combustível refrigera o motor. - subida – - cruzeiro – - aceleração – - parada do motor - dois tipos ( corte na mistura ou corte de fornecimento de eletricidade)
TUBO DE VENTURI OU GIGLÊ. Tanto no carburador como na injeção, as duas unidades básicas para o funcionamento dos mesmos são o Venturi e o giglê Tubo de Venturi – é um tubo com uma parte mais estreita ao centro, chamada de garganta, usado para medir quantidade de fluidos que lhe atravessa. Nesse meio, existe uma diferença de pressão estática na entrada do Venturi e na sua parte estreita chamada de garganta. A pressão de entrada é menor do que a pressão no centro do tubo, esse principio físico é aplicação de bernouilli. Gigle – é o orifício usado para controlar a quantidade de gasolina. Carburador – unidade principal deste sistema é o carburador que desempenha diversas funções tais como: -fornecimento de mistura combustível ao motor conforme a sua necessidade - pulverização da gasolina entregue ao ar. - aceleração e desaceleração do motor - seleção das fases operacionais do motor .
- compensação dos efeitos da pressão , temperatura e da umidade na mistura. Carburador - Simples chamado carburador de nível constante(constituído de cuba(reservatório de gasolina), - bóia , estilete(agulha da bóia), gigle, pulverizador(injetor com pequenos furos) e borboleta(regula a passagem de ar). - Orifício calibrado – é responsável pela marcha lenta no motor. Duas coisas são importantes no estudo do funcionamento do carburador. 1- A diminuição da pressão do ar na garganta do Venturi não dependera de sua massa mas do seu volume. 2- E a quantidade de massa de gasolina que passa pelo gigle.
Fatores que influenciam na mistura Pressão atmosférica Diminui – Dens. Diminui – Mistura Enriquece Pressão atmosférica Aumenta – Dens. Aumenta – Empobrece. Temp. atmosférica Aumenta - Dens. Diminui – enriquece . Temp. atmosférica diminui - aumenta - empobrece. Altitude aumenta – diminui - enriquece Altitude diminui - aumenta – empobrece Umidade aumenta – diminui – enriquece Umidade diminui – aumenta – empobrece. formação de gelo Existem dispositivos para evitar a formação de gelo no carburador. Um deles é o ar quente do avião. Sistemas de resfriamento O acumulo de aquecimento causado pela queima de combustível pode causar: detonação, pré ignição, falha das peças e lubrificação deficiente. Detonação é uma combustão anormal que ocorre dentro dos cilindros muito conhecida como batida de pino. O que causa a detonação, são combustíveis com baixo poder anti detonante, misturas incorretas(pobre),super aquecimento, e taxa de compressão elevada. Pré ignição – é causada por pontos incandescentes( carvão ou metal) dentro do cilindro, velas muito quente. Ação do calor no motor - enfraquecimento da cabeça do cilindro e sua quebra - danos nos cilindros, nos pistões e nas válvulas
- aumento das possibilidades de detonação e de pré ignição - lubrificação anormal. Sistemas de resfriamento -Resf. a AR e resf. liquedo. -O tipo mais usado na aviação é o a ar. - Defletores – são chapas que “direcionam o ar no local correto no motor” - Alhetas – anéis de alumínio envolta do cilindro para resfriamento. - Cowl – flap – são portas na parte inferior da carenagem do motor, esse dispositivo , delimita a passagem do fluxo de ar do motor para o meio externo... ex. em uma descida em marcha lenta, fecha-se o cow-flap para não resfriar demais o motor. - o combustível é um meio de resfriar um motor, uma mistura rica. Hélices - A potencia que a hélice gasta para deslocar o avião – PT potencia tratora. - a relação entre potencia tratora e a potencia que o motor entrega a hélice – PE potencia efetiva ou rendimento da hélice.
Componentes da hélice são pás e cubo As hélices podem ser de madeira ou alumínio – seu formado se assemelha com a ASA . Madeira – tem bordo de ataque de metal para proteger a hélice e revestida por verniz para facilitar o escoamento de ar. - passo fixo e passo variável (velocidade constante ou não) - Próximo ao cubo, chama-se raiz da hélice. Forças exercidas pela hélice - Centrífuga ,tração e momentos. Estação – é a medida de qualquer parte da pá ( dividir a pá vários setores desde a raiz até a ponta). Ângulo da pá – é o ângulo que a face de uma determinada secção da pá faz com o plano da hélice. Passo efetivo – é a distancia real que o avião avança durante uma volta completa. (parafuso muito soberbo) – o passo varia diretamente com o ângulo da pá. Passo geométrico – é a distancia que o avião avançaria em cada volta , se o ar não fosse compressível.
Torção das pás – as pás são torcidas da raiz para as pontas. O ângulo dá pá na raiz é maior do que nas pontas. Quanto maior o ângulo da hélice, menor será a RPM do motor e maior será a velocidade do avião. A hélice de passo variável, é aquela que o motor mantém velocidade constante (RPM).
Performance do motor -potencias do motor - potencia teórica (é a potencia ideal ou potencia sem as perdas caloríficas) - potencia indicada—IHP-- INDICATE(é a potencia que os gases possuem ao se expandirem ou medida em laboratório ) - potencia efetiva –BHP--BRAKE( é a potencia disponível no eixo da hélice do motor, o potencia freio) - potencia útil ou tratora –THP--( é a potencia desenvolvida pelo grupo motopropulsor durante o deslocamento do avião. - potencia de atrito –FHO—(FRICTION)(a a potencia perdida pelo motor) RELACAO ENTRE AS POTENCIAS IHP = BHP+FHP
MOTOR A REACAO PROPULSAO A JATO O principio do motor a jato é da ação e reação ( lei de Newton) Nos motores a reação a força propulsora é conhecida como empuxo ou tração. Sempre a velocidade do ar que sai da turbina é sempre maior que o a velocidade do avião . Expansão do ar maior temperatura e maior pressão do ar. Motor a reação básico – igual a um balão de festas de aniversario. Componentes da turbina -compressor – usado para aumentar a pressão no interior da turbina - arranque do compressor ( pode ser elétrico ou pneumático) - câmara de combustão ( onde ¼ do ar é queimado e o restante é utilizado na expansão do ar para a turbina girar - turbina - onde o ar bate com forte pressão , essa mesma gira e fornece força mecânica para girar o compressor , hélice, rotor , etc. TIPOS DE MOTORES A REACAO -turbo-jato ou jato puro (tem compressor, câmara de combustão, turbina , tubo de descarga, bocal propulsor.) - motor turbo hélice ( é um motor turbo jato acionando uma hélice)
- motor turbo fan ( é também fundamentalmente , um motor turbo jato , porem ele aciona pequenas hélices pás, fazendo o papel das hélices , ou seja aceleram o ar, essas hélices são acionadas pela turbina. É o motor mais utilizado hoje em dia , mais silencioso. - motor pulso jato – funciona com ar comprimido. E molas - motor estato reator – sem peças moveis. Instrumentos -instrumentos de motor (manômetro de gasolina, oleio,medidor de consumo, medidor de combustível, conta giro, termômetros do motor.) -instrumentos de navegação (bussola, giro direcional, relógio, sextante) - instrumentos de vôo ( altímetro, cronometro, horizonte , indicador de curva, inclinometro, indicador de subida /decida, velocímetro.) - instrumentos do avião( indicador de quantidade de gasolina, quantidade de óleo, termômetro do ar externo) Manômetro – usado para medir pressão. Pressão absoluta (vácuo, pressão de admissão) Pressão relativa (pressão positiva, pressão do ar , pressão do óleo , igual a cápsula aneróide , que mede altitude. Tubo de bourdon – é usado nos manômetro e termômetros do tipo de pressão de vapor. Língua de sogra. Termômetros -Termômetro de pressão de vapor ( funciona por expansão de vapor, que fica contido num recipiente chamado bulbo, nesse instrumento existe um tubo de bourdon que é ligado no bulbo através de um tubo com um furo interno diminuto. -Termômetro elétrico (ponte de wheatstone ) ,medir temperaturas baixas como do ar esterno. -Termômetro termo elétrico ou termocouple (medir temperaturas elevadas egt) -Conta giro ou tacômetro ( rotações do motor) -TUBO DE PITOT – a função do pitot é fornecer pressão estática para altímetro , indicador de subida, e a pressão dinâmica que é para o velocímetro do avião. -Altímetro - é feito de uma cápsula aneróide , e serve para medir a altitude e altura do avião. -Velocímetro – cápsula aneróide que capta a pressão dinâmica ou impacto do ar para medir a velocidade -Bússola
-Instrumentos giroscópio - horizonte artificial, giro direcional . -Indicador de subida e inclinometro – é um duplo instrumento conhecido com pau e bola. -Indicador de curva – espécie de nível. -Medidor de gasolina
Protecao contra fogo -apaga fogo do motor.
Classificação dos incêndio A – papel, madeira ( deixa resíduos e cinza ) B- combustível C – elétrica D – metais ( magnésio ) Extintores - pó seco – apagar combustíveis líquido. -gás co2 – apagar componentes eletricos - água – apagar madeira e papeis, - pó metálico – apagar metais como magnésio e demais incêndios. Tipos de manutenção Corretiva e preventiva Inspeção visual – olho nu Inspeção dimensional – medidas. Inspeção qualitativa – descobrimento de rachaduras com líquido penetrante , raio x , magnaflux, luz negra.
Funcionamento dos motores a reação. Sentido da passagem do ar -entrada de ar (admissão ) -compressor (compressão) -câmara de combustão (ignição, combustão,tempo motor) -turbina(expansão ) -escapamento Expansor – é o bocal de escapamento das turbinas de jatos comerciais. -velocidade do ar – aumenta -pressão estática – diminui
-temperatura – diminui Difusor – é o bocal de escapamento das turbinas de caças. -velocidade do ar – diminui -pressão estática – aumenta -temperatura – aumenta
Existem dois tipos básicos de motores a reação Axial – utilizado na maioria dos aviões comerciais, o vento relativo atravessa paralelamente a turbina Centrifugo – utilizado em apus, helicópteros, o vento relativo faz uma curva de 90graus na entrada de ar do motor. Principio de funcionamento de um motor a reação Devido a ação e reação – o ar entra pelo compressor, é aquecido na câmara de combustão e ocorre um acréscimo de pressão sobre a turbina que acelera os gases empurrando todo o motor para o sentido contrario. (leis de Newton) Partida em um motor a reação Existem motores de partida elétricos e pneumáticos, esses starts, giram o compressor e a turbina até atingirem 60% da sua RPM operacional, logo em seguida é aberto o combustível e o motor começa a funcionar. Fatores que influenciam a tração -pressão atmosférica -temperatura atmosférica -umidade relativa do ar Tipos de motores a reação -motores aerotérmicos (aspirantes de ar) -estato-jato ou estato-reator(nada se movimenta) -pulso jato(intermitente ou tubo Shmidt-Argus) -turbo-jato ou jato-puro(sua força e dos gases do escapamento)learjet. -turbo-fan ou turbo-ventoinha(mais usados, apenas 20% dos gases são queimados) -turbo hélice (90%helice e 10% gases do escape) -turbo eixo(APU) -prop-fan(hélices e turbina, motor em testes) - motores não aerotermicos (foguetes) Componentes dos reatores -duto e difusor de entrada -compressor de baixa pressão -compressor de alta pressão
-câmara de combustão -turbina de alta pressão -turbina de baixa pressão -duto de descarga -bocal propulsor
Formas de entrada de ar -forma de pitot (aviões de velocidade subsônica) -forma simples (utilizado em motores axiais) -dupla entrada(utilizado em caças, motores centrífugos) -boca de sino ( testes em banco de provas) Compressores Tem a finalidade de aumentar o nível de energia do ar recebido do duto de entrada de ar , comprimi-lo e descarregá-lo na câmara de combustão , em quantidade(fluxo ) e pressão adequada. Taxa de compressão e consumo especifico motor axial 5:1 – 1.00 10:1 – 0.75 12:1 – 0.68
Tipos de compressores Compressor de fluxo axial Fluxo axial É mais eficiente , pois evita perdas de energia do ar com curvas dentro do motor O compressor de fluxo axial compreende de duas partes principais que juntas, executam a compressão do ar - rotor (peça móvel) ajustes no solo. - estator (peça fixa)ajustes no solo. As qualidades e vantagens do compressor de fluxo axial -maior eficiência -menor área frontal -menor resistência ao avanço -maior taxa de compressão
Compressores de fluxo centrifugo Fácil fabricação, menor custo financeiro alem de robusto e durável, o compressor de fluxo centrifugo pode operar em condições alheias a formação de gelo. Embora
seja menos compacto , é mais estável por que possui maior diâmetro de entrada de ar. A taxa de compressão é menor que o axial , gira em torno de 4:1 a 5:1 . É composto por : -ventoinha (acelera o ar) -difusor (desacelera e aumenta a pressão do ar) -coletor (conduz o ar para as câmaras de combustão)
Estol de compressor Ocorre devido a uma grande diferença de pressão em qualquer estagio de palhetas do rotor, causando um condição instável de funcionamento do compressor , que pode ser axial ou centrifugo , porem com incidência maior no primeiro. O stol também pode ocorrer por algum bloqueio ou restrição da admissão de fluxo de ar no compressor. Os efeitos mais característicos do stol são : ruídos, detonação , vibrações. Para evitar o stol de compressor e até mesmo reduzir as possibilidades de stol são: - Sangria de ar de forma controlada através co compressor, para manter o fluxo adequado. - Pelo uso de estatores de ângulo variável, processando variação do fluxo de admissão (IGV). - Pela variação da área do bocal de descarga (escapamento). - Pela redução da RPM do eixo compressor/turbina, sempre compatível com o fluxo de ar admitido e a taxa de compressão.
Câmaras de combustão É onde acontece a mistura de ar combustível em formação e a sua respectiva queima. A câmara de combustão desempenha um papel muito importante dentro da constituição do motor, pois dela são exigidos os seguintes fatores: - Queima integral da mistura ar/combustível, de forma a conter, ao Maximo, a perda de pressão através da câmara. - Manter a um nível elevado, a eficiência da combustão, não devendo haver tendência a extingui-la. -proporcionar a combustão unicamente na câmara, não permitindo que haja deslocamento da chama após a saída dos gases. - funcionar, proporcionando com facilidade a queima do combustível, sem que possa haver acumulo de deposito de incrustações (carvão). Existem 3 tipos de câmaras de combustão , caneca, anular e canelar. Qualquer que seja a configuração , dos 100% do ar entregue pelo compressor , somente 25% é queimado e os 75% é utilizado para resfriamento da câmara e da turbina.
Câmara do tipo caneca Amplamente utilizada em motores dotados de compressores centrífugos, por ser pequena e leve. A desvantagem é que o injetor de combustível deve ser localizado no centro da caneca, o que faz com que o ar de combustão tenha de vencer considerável distancia no interior da caneca para alcançar o combustível. Câmara do tipo anular É empregada geralmente em alguns motores de compressor axial, constituindo um sistema mais simples, porem esta câmara não pode ser desmontada sem ter que tirar o motor do avião. Câmara do tipo canelar É a mais utilizada, pois ela reúne as vantagens das duas anteriores , porem diminui as desvantagens . Turbinas As turbinas tem a função de extrair a energia cinética dos gases em expansão , que escoam da câmara de combustão, e transformá-la em energia mecânica, conseguindo potencia para acionar o compressor, os acessórios e a mesmo a hélice(turbo hélice), ou fan (turbofan). As turbinas necessitam de 75% da energia cinética resultante da combustão na câmara. As vantagens do emprego da turbina em aviões, são de portarem poucas peças moveis na sua constituição, funciona melhor nas grandes velocidades, serem de dimensões não avantajadas, e a possibilidade de operar com pouca vibração. As principais desvantagens são: demora na retomada de potencia, devido a variação lenta da velocidade. Ineficiente em baixas velocidades. Turbina de impulso Na turbina de impulso, a passagem entre suas palhetas(orientadoras) é convergente, e a sua área de entrada é maior a de descarga.( as alhetas impulsionam o ar) Turbina de reação Na turbina de reação , a principal função do estator é orientar os gases que ao atravessar o espaço entre as turbinas, não são acelerados, passando num ângulo, apenas sofrendo mudança de direção com o propósito de melhor chegarem as pás do rotor, onde são acelerados. Turbina de impulso reação Os motores a reação , empregam uma turbina que é usualmente uma combinação equilibrada dos dois tipos anteriores. A combinação bem sucedida de modo a projetar-se as pontas das palhetas para o máximo de reação e as raízes das mesmas para impulso, misturando meio a meio.
Escapamento Dirigir para a atmosfera , com velocidade, pressão e densidade os gases de saída da turbina para a produção da tração requerida. Ele é constituído pelas seguintes partes , cone, duto, bocal de descarga. Os gases saindo do escapamento, devem ser trabalhados de modo a expandiren-se completamente, descarregando-se em fluxo laminar, isento de turbilhonamentos. Bocais convergentes comumente empregados para vôos subsônicos, os bocais convergentes ( bocais convencionais) tem as saídas fixas a quais determinam a velocidade e densidade dos gases. Bocais convergentes divergentes – usados para vôos supersônicos, é similar a um tubo de Venturi.
Bocais de descarga de área variável Bocal tipo Iris, bocal tipo pálpebras, bocal tipo cone móvel.( os bocais moveis, permitem obter vantagens relativas de ruídos, tração e economia de combustível.).
Supressores de ruídos São dispositivos usados para reduzir ruídos nos motores de aviões comerciais (turbo-fan), devido a normas criadas(uso em aeroportos comerciais) e para pessoas que operam como esses motores. Existem dois tipos de supressores de ruídos, que são: -bocal supressor de ruídos tipo corrugado e bocal de ruídos do tipo multi-tubo ( usos em motores turbo-jato, pois o supressor eleva a freqüência dos ruídos para faixa que os humanos não podem ouvir.) Já os motores turbo-fan , o ar que é desviado da queima, é usado para esfriar os gases do escapamento e usado com abafador de ruídos( o mais eficiente).
Reversão de empuxo Devido a dificuldade para parar um avião durante os pousos , são empregados os reversos. -motores turbo –jato utiliza uma espécie de cone na saída dos gases(fokker 100) -motores turbo –fan utiliza uma espécie de válvulas de desviam o fluxo by-pass nas laterais dos motores(Airbus). Dispositivo de pós-combustor (AFTER BURNER) É um dispositivo instalado após o escapamento do motor, que é formado por um duto de combustível e uma vela para acender e combustível, com os 75% de ar que
não queimou dentro do motor, é queimano no pós combustor que eleva a potencia do motor e até 90% nas decolagens ao nível do mar.
Sistema de lubrificação Imprescindível para o funcionamento do motor, pois sua função é reduzir o atrito entre as peças que trabalham em contato. Sua função extra, seria de refrigerar tais peças. O óleo mais usado, é o sintético , e os requisitos deste óleo são: Baixa viscosidade,baixo ponto de congelamento,alto ponto de fulgor, capacidade a película(elevadas pressões, RPM, e elevadas cargas.), alto calor especifico(refrigeração). O óleo não é contaminado pela queima de combustíveis. O óleo passa por um orifício calibrado pressionado através de bombas igual ao de motores convencionais. O resfriamento deste óleo é feito através dos radiadores , que são de dois tipos: - óleo/ar – o óleo passa pelo radiador e sair resfriado. - óleo/combustível – o óleo passa pelo radiador e transfere sua temperatura para o sistema de combustível que o aquece e vai direto para o câmara de combustão.
Sistema de combustível Composto basicamente por tanques e tubulações,válvulas de corte,válvulas de controle de transferência, filtros, etc. Sistema de motor Composto por bomba principal de acionamento mecânico, aquecedor de combustível, unidade de controle de combustível(FCU – fuel control unit) ou (MEC – main engine control), injetores ou queimadores, radiador de óleo, controle de combustível de pós combustão. Características do combustível – ter baixa viscosidade, ter alta volatilidade, baixo ponto de congelamento, elevado poder calorífico, não corrosivo, ter efeito lubrificante.
Sistema de degelo de combustível (radiador de óleo) Visa a proteção contra a formação de gelo no combustível, para o sistema manter um fluxo constante, pois o gelo que se forma é fruto da solidificação de gotículas de umidade. Sistema de partida e de ignição O sistema de partida e de ignição são independentes, porem seu funcionamento é simultâneo.
Tipos de sistema de partida. Arranque elétrico – usado em motores pequenos e de médio porte, fica localizado na caixa de acessórios do motor, o starter elétrico também pode funcionar como gerador de energia starter-gerador). Arranque pneumático – usado em motores de grande porte, são alimentados por GPU(solo) , o APU(dentro do avião) ou operando com ar comprimido sangrado do outro motor(compressor) já em funcionamento.
Sistema de ignição É totalmente diferente dos motores convencionais que deve existir um ponto para a soltura da centelha. No motor a reação a centelha é solta ao acaso, daí em diante tornar-se continua e de auto-sustentação. O sistema de ignição é composto por : caixa excitadora de ignição, cabo de alta tensão, ignitor ou vela de ignição. Proteção contra fogo no motor – é composto por dispositivos de detecção de fogo(ativado eletricamente), disp. De extinção de fogo (agente extintor). Obs: Na chave de proteção contra fogo, quando acionada ocorre o corte no sistema de ignição e de combustível no motor e acionamento do agente extintor simultaneamente. Sistema de proteção contra gelo O gelo se forma em vários locais no motor como na entrada de ar e nas alhetas do compressor. Quando o gelo se forma nessas regiões, ocorre a diminuição do fluxo de ar e aumento na temperatura dos gases de escapamento. Para extrair o gelo, pode ser feito manualmente ou automaticamente, sangrando ar quente do compressor e enviando a partes onde ocorre a formação de gelo. Em motores turbo-helices , existem uma extrator de gelo que é composto por uma resistência elétrica que fica no interior das pás e que aquece e derrete o gelo. Operação do motor a reação Operações no solo – todo o check list de verificação do motor, tampas de proteção, trincas no berço, parafusos soltos ou faltando, manchas de óleo ou gelo, inspeção das palhetas do motor, se o motor gira livremente, etc. -prevenção contra ingestão de corpos estranhos (FOD) fode. -areas perigosas do motor, respeitar as distancias de segurança tanto do bocal de entrada(sucção) quanto ao bocal de escapamento(gases quentes e pressurizado). -incêndios no motor
-internamente – geralmente acontece na partida ou no corte do motor. Para extinguir o fogo, deverá ventilar o motor com uma partida seca. -externamente – e quando o fogo acontece em torno do motor e seus acessórios, uma luz indicara a presença de fogo e utilizando o fire lever , é cortado toda alimentação elétrica e de combustível para o motor.
Tipos de partida no motor - partida no solo – é a partida normal que ocorre como o starter. - partida falsa ou estagnada (hung start) – é quando o motor acende o combustível porem não tem RPM para refrigerar e nem para produzir tração elevando muito a temperatura na turbina, quando acontecer este tipo de partida, deve-se cortar o motor imediatamente. - partida quente – (hot start) é quando acontece a extrapolação da EGT, que se eleva rapidamente a niveis acima do normal, o motor deve ser cortado imediatamente. Tipos de manutenção - manutenção preventiva – antes que quebre. -manutenção corretiva – depois que quebra. Inspeções qualitativas - inspeção visual - inspeção dimensional - inspeção por testes não destrutivos - Magnafluxos (teste de materiais ferros que deixam magnetizar) - líquidos penetrantes(teste de materiais não ferrosos) - penetração fluorescente( conhecida como ziglo, ferrosos e não ferrosos) - raio –x - ultrasom - inspeção por testes destrutivos.
