Diseño y Mantenimiento de Bancadas y Sistemas de Refrigeración en Motores de Aeronaves

El Capot y la Refrigeración Aerodinámica

El capot cumple un papel importante en la refrigeración del motor y en la resistencia aerodinámica de la aeronave. El objetivo principal es permitir el ingreso de una cantidad controlada de aire que facilite la disipación eficiente del calor generado por el motor.

Sistemas de Refrigeración por Aire

La refrigeración por aire puede clasificarse según el método de ingreso del flujo:

• Aire de impacto
• Aire presurizado

Componentes Típicos de un Sistema de Refrigeración

• Capot de aire / Carenado
• Cámara de presión (plenum)
• Deflectores de aire
• Cámara de expansión
• Salidas de aire (lumbreras)

Refrigeración por Flujo Ascendente

En este sistema, el aire ingresa por una toma ubicada debajo de la hélice o en la parte inferior del capot. El flujo asciende, “bañando” las aletas difusoras de los cilindros, y sale a través de lumbreras ubicadas en la parte superior del capot, generalmente frente al parabrisas.

Es importante notar que, por lo general, los motores están diseñados para flujo descendente. El flujo ascendente presenta varias desventajas:

• El aire se calienta al pasar por el tubo de escape antes de refrigerar el motor.
• Riesgo de pérdida de visibilidad a través del parabrisas en caso de fuga de aceite.
• Generación de humo en la cabina o sobre el parabrisas.

Bancadas del Motor (Soportes Estructurales)

La bancada es un elemento estructural reticulado, generalmente formado por tubos de acero soldados mediante métodos como la soldadura oxiacetilénica o por arco (TIG, MIG). Su función es soportar el motor del avión y unirlo a la estructura principal. Algunas bancadas están ligeramente inclinadas (hacia la izquierda o derecha) para compensar el torque producido por el motor.

Funciones Esenciales de la Bancada

1. Une el motor con la estructura del avión.
2. Distribuye de forma uniforme la carga producida por el peso del motor.
3. Absorbe los efectos de la fuerza de tracción, el torque y las vibraciones transmitidas por el motor a la estructura del avión.

Bancada Dinafocal

Consiste en una estructura donde el motor se sujeta mediante una serie de anillos cuyos centros apuntan al Centro de Gravedad (CG) de todo el conjunto motor-hélice. Los anillos se configuran de tal forma que el CG se encuentre lo más cerca posible del foco de la porción esférica.

Esta configuración permite absorber las cargas de forma óptima, disminuyendo significativamente las vibraciones y el ruido en cabina. Sin embargo, este tipo de bancadas es difícil de construir debido a los problemas de alineación de los anillos con el CG del conjunto.

Procedimiento de Soldadura y Mantenimiento de Bancadas

1. Se debe lograr un ajuste uniforme de los tubos antes de soldar. Una holgura de hasta 1,5 mm (1/16 in) es aceptable.
2. Los tubos se cortan con sierra y se terminan con una amoladora o con lima.
3. Se debe remover el óxido y la suciedad del tubo antes de soldar.
4. Un tubo con pared de 1,25 mm o mayor no presenta dificultades significativas al soldar nudos complejos. Para espesores de pared menores, debe usarse soldadura TIG o MIG.
5. Una vez terminada la soldadura, es crucial liberar las tensiones de todos los nodos. Esto se logra calentando la zona hasta aproximadamente 750 °C y dejando enfriar a temperatura ambiente, evitando la exposición a corrientes de aire, ya que esto podría fragilizar y agrietar el material.
6. Inspeccionar la bancada minuciosamente en busca de grietas y verificar la alineación.
7. Arenar, aplicar primer (imprimación) y pintar con pintura de alta temperatura, preferentemente de un color claro para facilitar la posterior inspección visual de posibles grietas.