SISTEMAS DE PARTIDA DO MOTOR.pdf

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Apresentao da Disciplina ______________________________________________4

MDULO I _______________________________________________________6 - 23

MDULO II ______________________________________________________26 - 45

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Caro aluno,

Na disciplina de Sistemas de Partida do Motor iremos estudar os vrios tipos de sistemas

existentes e empregados nos motores de aeronaves.

Est dividida em dois mdulos, conforme abaixo:

Mdulo I: Sistemas de Partida do Motor

Mdulo II: Sistemas de Partida e Pesquisa de Panes

Os conhecimentos aqui adquiridos devem possibilitar a voc, ao trmino do curso, identificar os

diversos tipos de sistemas de partida, os problemas que apresentam e suas solues.

Seguiremos juntos na busca destes conhecimentos.

Desejamos a voc que esta busca seja uma real aventura e que contribua para a conquista dos seus

objetivos.

Sucesso!

Prof. Ricardo Cesar Garcia

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Fonte: IAC Instituto de Aviao Civil Figura 5-1

MDULO I

SISTEMAS DE PARTIDA

INTRODUO

Caro aluno,

Vamos juntos aprender sobre os vrios tipos de sistemas que atuam no processo de partida

dos motores.

Neste mdulo, veremos os sistemas de partida de motores convencionais, sistemas usando

motor de inrcia combinado e outros sumamente importantes e utilizados na aviao.

Ento convido voc a viajar nas asas do conhecimento.

Vamos juntos!

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A maioria dos motores de aeronaves acionada por um dispositivo chamado motor de

partida (starter), ou arranque. O arranque um mecanismo capaz de desenvolver uma

grande quantidade de energia mecnica que pode ser aplicada a um motor, causando sua

rotao.

Nos estgios anteriores de desenvolvimento de aeronaves, os motores de baixa potncia

eram acionados pela rotao da hlice atravs de rotao manual. Algumas dificuldades

foram frequentemente experimentadas na partida, quando as temperaturas do leo estavam

prximas ao ponto de congelamento.

Em adio, os sistemas de magnetos forneciam uma centelha fraca na partida, e em

velocidades muito baixas de acionamento.

Isto foi muitas vezes compensado providenciando-se uma centelha quente, usando

dispositivos de ignio como bobina de reforo, vibrador de induo ou acoplamento de

impulso.

Algumas aeronaves de baixa potncia, que usam acionamento manual da hlice para a

partida, ainda esto sendo operadas.

1.1 SISTEMAS DE PARTIDA DE MOTORES CONVENCIONAIS

Desde o incio do desenvolvimento de motores convencionais ou alternativos de aeronaves

(do sistema de partida mais antigo at o presente), inmeros sistemas foram desenvolvidos.

Os mais comuns so:

(1) Cartucho. (No usado comumente);

(2) Manual de Inrcia . (No usado comumente);

(3) Eltrico de Inrcia. (No usado comumente);

(4) Inrcia Combinado. (No usado comumente);

(5) Eltrico de Engrazamento Direto.

A maioria dos arranques de motores convencionais do tipo eltrico de engrazamento

direto.

Alguns dos poucos modelos mais antigos de aeronaves esto ainda equipados com um dos

tipos de acionadores de inrcia, sendo em ocasies muito raras, um exemplo de arranque

de acionamento manual, inrcia manual ou de cartucho pode ser encontrado. Ento,

somente uma breve descrio desses sistemas de partida estar includa nesta seo.

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Figura 5-1 Motor de partida de inrcia, combinado manual e eltrico.

Motores de Partida de Inrcia

Existem trs tipos gerais:

(1) Manual de inrcia;

(2) Eltrico de inrcia;

(3) De inrcia, combinado manual e eltrico.

A operao de todos os tipos de arranques de inrcia, depende da energia cintica

armazenada em um volante de rotao rpida em condies de giro. (Energia cintica a

fora processada por um corpo pela eficincia do seu estado de movimento, que pode ser

movido ao longo de uma linha ou pela ao de rotao).

No arranque de inrcia, a potncia armazenada vagarosamente durante o processo de

energizao pelo giro manual ou eltrico, utilizando-se um pequeno motor.

O volante e as engrenagens mveis de um arranque de inrcia, combinado manual e

eltrico, so mostrados na figura 5-1. O circuito eltrico para um arranque de inrcia

eltrica mostrado na figura 5-2.

Durante a energizao do motor de partida, todas as partes internas se movem, incluindo o

volante, formando um conjunto em movimento.

Assim que o arranque tiver sido completamente energizado, ele acoplado ao eixo de

manivelas do motor por um cabo, acionado manualmente, ou por um solenoide de

acoplamento que eletricamente energizado.

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Figura 5-2 Circuito de partida.

Quando o arranque acoplado ou engrazado, a energia do volante transferida para o

motor atravs de um conjunto de engrenagens de reduo e embreagens de liberao de

sobrecarga de torque.(ver figura 5-3)

Figura 5-3 Embreagem de alvio da sobrecarga de torque.

Motor de Partida Eltrico de Engrazamento Direto

O sistema de partida largamente utilizado em todos os tipos de motores alternativos, o

arranque eltrico de acionamento direto.

Esse tipo de arranque prov acionamento instantneo e contnuo quando energizado,

consistindo, basicamente, de um motor eltrico, engrenagens de reduo e um mecanismo

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de acoplamento e desacoplamento, que so operados atravs de uma embreagem ajustvel

de alvio de sobrecarga de torque.

Um circuito tpico para um arranque eltrico de acionamento direto mostrado na figura 5-

4.

O motor acionado diretamente quando o solenoide do arranque fechado.

Desde que no haja nenhum volante sendo usado, no h armazenamento preliminar de

energia, como no caso de um arranque de inrcia.

Conforme mostrado na figura 5-4, os cabos condutores principais do arranque para a

bateria so para os servios pesados, para conduzir o fluxo que pode ser to alto como 350

ampres, dependendo do torque requerido na partida.

O uso de solenoides e cablagens grossas com chaves de controle remoto, reduzem, acima

de tudo, o peso do cabo e a queda total de voltagem no circuito.

Um motor de arranque tpico um motor de 12 ou 24 volts, enrolamento em srie, que

desenvolve elevado torque na partida.

O torque do motor transmitido atravs de engrenagens de reduo para a embreagem de

alvio de sobrecarga. Tipicamente, essa ao faz atuar um eixo estriado helicoidal, movendo

a castanha do motor de arranque para fora, acoplando-a castanha de acionamento do

motor da aeronave, antes que a castanha do arranque comece a girar. Assim que o motor

da aeronave alcana uma velocidade pr-determinada, o motor de arranque desacopla

automaticamente.

Figura 5-4 Tpico circuito de partida, usando um motor de partida eltrico de

engrazamento direto.

O esquema da figura 5-5 prov um arranjo pictorial de um sistema de partida completo

para uma aeronave leve de dois motores.

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Figura 5-5 Esquema de partida do motor de uma aeronave leve bimotora.

1.2 SISTEMA DE PARTIDA USANDO MOTOR DE INRCIA COMBINADO

O assunto a seguir trata de um tipo de sistema utilizado em grandes aeronaves bimotoras.

Esse sistema inclui para cada motor, um arranque de inrcia combinado, uma bobina de

reforo, uma chave de polo simples, duplo acionamento na cabine, cablagens e solenoides

conforme necessrio.

O arranque de inrcia combinado mostrado na figura 5-6.

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Figura 5-6 Motor de partida de inrcia combinado.

Controles externos de partida manual, incorporando uma manivela para acionamento do

arranque e cabo de controle para a partida, so providos para a partida do motor,

manualmente (figura 5-7).

Figura 5-7 Controles de partida.

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Duas chaves de partida esto localizadas no painel eltrico da cabine. Colocando a chave na

posio "up" opera-se o arranque. A mesma chave, colocada na posio "down" opera o

solenoide de acoplamento de arranque e a bobina ativadora de ignio. A posio "off " da

chave est entre as outras duas posies.

A bobina de reforo operada pela bateria, montada em um alojamento blindado, est

instalada no suporte de cada motor. Condutes flexveis protegem os condutores da bobina

para os magnetos de cada motor.

1.3 SISTEMA DE PARTIDA ELTRICO DE ENGRAZAMENTO DIRETO PARA GRANDES

MOTORES CONVENCIONAIS

Para um sistema de partida tpico para motor alternativo de alta potncia, o arranque

eltrico de acionamento direto consiste em dois componentes bsicos: um conjunto motor

e uma seo de engrenagens.

A seo de engrenagens aparafusada no terminal do eixo de acionamento do motor para

formar uma unidade completa.

O motor consiste de um induzido e um conjunto pinho, o conjunto do sino traseiro e o

conjunto do alojamento do motor. O alojamento do motor tambm age como cabeote

magntico para o campo da estrutura.

O motor de arranque irreversvel, interpolado em srie. Sua velocidade varia diretamente

com a voltagem aplicada, e inversamente com a carga.

A seo de engrenagens do motor de arranque, mostrada na figura 5-8, consiste de um

alojamento com flange de montagem, engrenagem planetria de reduo, um conjunto de

engrenagem sol e integral, uma embreagem limitadora de torque, e um conjunto de

castanha e cone.

Quando o circuito do motor fechado, o torque desenvolvido no motor do arranque

transmitido para a castanha atravs do trem de engrenagem de reduo e embreagem. O

trem de engrenagem do arranque converte a alta velocidade e baixo torque do motor em

baixa velocidade e alto torque.

Na seo de engrenagem, o pinho do motor acopla a engrenagem na rvore de

transmisso intermediria (consultar a figura 5-8). O pinho da rvore intermediria acopla

a engrenagem interna, esta fica sendo uma parte integral do conjunto da engrenagem sol, e

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rigidamente fixada ao eixo da engrenagem. A engrenagem sol aciona trs engrenagens

planetas, que so parte do conjunto planetrio.

Os eixos individuais das engrenagens planetas so suportados por um brao de apoio do

planetrio, uma parte semelhante a um cilindro mostrado na figura 5-8. O brao de apoio

transmite o torque das engrenagens planetas para a castanha do arranque como segue:

(1) A poro cilndrica do brao de apoio estriada longitudinalmente ao redor da

superfcie interna.

(2) As ranhuras so cortadas sobre a superfcie exterior da parte cilndrica da castanha do

arranque.

(3) A castanha desliza para frente e para trs, dentro do brao de apoio, para acoplar e

desacoplar com o motor.

As trs engrenagens planetrias tambm acoplam os dentes internos circundantes nos seis

discos de embreagem (figura 5-8). Esses discos so intercalados com os de bronze, que so

estriados externamente, impedindo-os de girar.

A presso correta mantida sobre o pacote de embreagens por um conjunto de mola de

reteno da embreagem.

Uma porca de passeio cilndrica dentro da castanha do arranque estende e retrai a castanha.

Estrias espirais da castanha de acoplamento ao redor da parede interna da porca casam

com as estrias similares, cotadas sobre a extenso do eixo da engrenagem sol (figura 5-8).

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Figura 5-8 Seo de engrenagens do motor de partida.

A rotao do eixo fora a porca para fora e esta faz o apoio com a castanha.

A mola, ao redor da porca de passeio, apoia com a porca, e tende a manter a superfcie da

embreagem helicoidal ao redor da parede interna da cabea da castanha, assentada contra

uma superfcie similar ao redor do lado inferior da cabea da porca.

Uma mola de retorno est instalada sobre a extenso do eixo da engrenagem sol, entre o

anteparo formado pelas estrias ao redor da parede interna da porca de passeio e uma porca

de reteno do batente sobre a ponta do eixo.

Por causa da superfcie cnica das embreagens, a porca de passeio e a castanha do arranque

so acopladas pela presso de mola da castanha, e as duas partes tendem a girar na mesma

velocidade. Entretanto, a extenso do eixo da engrenagem sol gira seis vezes mais rpida do

que a castanha.

As estrias espirais sobre ela so cortadas esquerda, e a extenso do eixo da engrenagem

sol, girando para a direita em relao a castanha, fora a porca e a castanha para fora do

arranque no seu passeio total (cerca de 5/16 polegadas), em aproximadamente 12 graus da

rotao da castanha. A castanha move-se para fora at ser parada pelo acoplamento com o

motor, ou pela porca de reteno do seu batente.

O passeio da porca continua a mover-se lentamente alm do limite do curso da castanha,

sendo o suficiente para aliviar a presso da mola sobre as superfcies da embreagem cnica

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helicoidal. Enquanto o arranque continua a girar, h uma presso suficiente sobre as

superfcies da embreagem cnica para prover torque sobre as estrias espirais, que pesam

mais do que a presso da mola da castanha.

Se o motor falhar na partida, a castanha do arranque no se retrair desde que o mecanismo

do arranque no produza fora de retrao.

Entretanto, quando o motor inflama e ultrapassa a velocidade do arranque, as rampas

inclinadas dos dentes da castanha foram a castanha do arranque para dentro, contra a

presso de mola.

Assim, desacopla inteiramente as superfcies cnicas da embreagem, e a presso da mola da

castanha fora a porca de passeio a deslizar ao longo das estrias espirais, at que as

superfcies da embreagem cnica estejam novamente em contato.

Com ambos, motor e arranque girando, haver uma fora de acoplamento mantendo as

castanhas em contato, que continuaro at que o arranque seja desenergizado. Entretanto,

o rpido movimento dos dentes da castanha do motor, encontrar o movimento vagaroso

dos dentes da castanha do arranque, segurando o desacoplamento desta. To logo o

arranque comece a repousar, a fora de acoplamento removida, e a pequena mola de

retorno jogar a castanha do arranque para dentro da posio totalmente retrada, onde

permanecer at a prxima partida.

Quando a castanha do arranque acopla a castanha do motor, o induzido do motor precisa

ter um tempo para alcanar uma velocidade considervel por causa do seu alto torque na

partida.

O repentino acoplamento da castanha do arranque em movimento poderia desenvolver

foras suficientemente altas para danificar severamente o motor ou o arranque, no

fazendo de certo modo sobre os discos embreagens, na qual deslizariam quando o torque

do motor excedesse o torque de deslizamento da embreagem.

Em ao normal de acionamento, os discos internos da embreagem (ao) so mantidos

parados pela frico dos discos de bronze, alm de serem intercalados.

Quando o torque imposto pelo motor excede o conjunto de embreagens, os discos de

embreagem interna giram contra as embreagens de frico, permitindo que as engrenagens

planetas girem enquanto o brao de apoio da planetria e a castanha permanecem parados.

Quando o motor da aeronave sobe para a velocidade na qual o arranque est tentando

acion-lo, o torque cai para um valor menor que o assentado para as embreagens.

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Os discos de embreagem da engrenagem interna permanecem parados, e a castanha gira a

uma velocidade na qual o motor est tentando acion-los.

As chaves de controle do arranque so mostradas esquematicamente na figura 5-9.

A chave seletora do motor deve ser posicionada, e ambas as chaves do arranque e de

segurana (ligadas em srie) devem ser fechadas antes da energizao do arranque.

A corrente suprida para o circuito de controle do arranque atravs de um interruptor,

estampado "Starter, Primer e Induction Vibrator" (figura 5-9). Quando a chave seletora

est posicionada para a partida do motor, fechando as chaves do arranque e de segurana,

ela energiza o rel do arranque localizado na caixa de juno da parede de fogo.

Figura 5-9 Circuito de controle de partida.

Energizando o rel do arranque, completa-se o circuito de potncia para o motor de

partida. A corrente necessria para essa carga pesada est sendo tomada diretamente do

barramento principal atravs dos cabos do arranque.

Aps a energizao do arranque por um minuto, dever ser permitido pelo menos um

minuto para resfriamento. Aps um segundo, ou subsequente perodo de acionamento de 1

minuto, deveria resfriar por 5 minutos.

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1.4 SISTEMA DE PARTIDA ELTRICO DE ENGRAZAMENTO DIRETO PARA PEQUENAS

AERONAVES

A maioria das pequenas aeronaves de motor alternativo emprega sistema de partida eltrico

de acionamento direto. Alguns desses sistemas so automaticamente acoplados aos

sistemas de partida, enquanto outros o so manualmente.

Os sistemas de partida acoplados automaticamente empregam um motor de arranque

eltrico montado sobre um adaptador do motor. Um solenoide de partida ativado, ou por

um boto de empurrar, ou por uma chave de ignio no painel de instrumento.

Quando o solenoide ativado, seus contatos fecham, e a energia eltrica energiza o motor

de partida.

A rotao inicial do motor eltrico acopla o motor de partida atravs de uma embreagem

no adaptador, que incorpora engrenagens espirais (sem fim) de reduo.

Os sistemas de partida acoplados manualmente em pequenas aeronaves empregam um

pinho de acionamento da embreagem para transmitir potncia de um motor de partida

eltrico para uma engrenagem de acionamento de partida da rvore de manivelas. (Ver fig.

5-10). Um boto ou punho no painel de instrumento est conectado por um controle

flexvel a uma alavanca sobre o motor de partida. Esta alavanca eleva o pinho de

acionamento do motor de partida para a posio acoplada, e fecha os contatos da chave do

motor de partida quando o boto do motor de partida ou o punho empurrado. A

alavanca do motor de partida est presa na mola que retorna a alavanca e o controle flexvel

para a posio OFF. Quando o motor d a partida, a ao da embreagem protege o pinho

de acionamento do motor de partida at que a alavanca de mudana possa estar livre para

desacoplar o pinho.

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Figura 5-10 Hastes de controle do motor de partida e ajustes.

Conforme mostrado na figura 5-10, para uma unidade tpica, h um comprimento

especfico de curso para engrenagem pinho do motor de partida.

importante que a alavanca do motor de partida mova a engrenagem pinho a uma

distncia apropriada, antes que o estojo da alavanca ajustvel faa contato com a chave do

arranque.

Prticas de Manuteno do Sistema de Partida

A maioria das prticas de manuteno do sistema de partida incluem substituio das molas

e das escovas, limpeza de acmulos dos comutadores e torneamento das partes queimadas

ou arredondamento dos comutadores do motor de partida.

Como regra, as escovas do motor de partida devem ser substitudas quando desgastadas

aproximadamente na metade dos seus comprimentos originais.

A tenso da mola da escova deve ser o suficiente para que elas tenham um bom e firme

contato com o comutador. Os guias das escovas devem ser inquebrveis, e os parafusos do

terminal bem apertados.

Sujeira ou espelhamento dos comutadores do motor de partida pode ser limpo segurando

uma tira de lixa "00", ou uma pedra de assentamento da escova contra o comutador

enquanto ele girado.

A lixa ou a pedra devem ser movidas para frente e para trs para evitar desgaste da ranhura.

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Lixa de esmeril ou "carborundum" nunca devem ser usadas para este propsito, por causa

de sua possvel ao de curto circuito.

Rugosidade, fora de arredondamento, ou condies de "alta mica", so razes para tornear

o comutador.

No caso de condio de "alta mica", ela deve ser cortada assim que a operao de

torneamento esteja cumprida.

Consulta-se, o Manual de Matrias Bsicas (Volume 1), para uma reviso de comutadores

de "alta mica" nos motores

Tabela 6 - Procedimentos para pesquisa de problemas no sistema de partida de pequenas

aeronaves.

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Pesquisa de Panes nos Sistemas de Partida em Pequenas Aeronaves.

Os procedimentos de pesquisa de panes listados na tabela 6 so tpicos daqueles usados

para isolar o mau funcionamento em sistemas de partida de pequenas aeronaves.

1.5 PARTIDAS DOS MOTORES DE TURBINA A GS

Motores de turbina a gs so acionados pela rotao do compressor. Nos motores com

dois estgios axiais do compressor, apenas o compressor de alta presso girado pelo

motor de partida. Para acionar um motor de turbina a gs, necessrio acelerar o

compressor provendo ar suficiente para suportar a combusto nos queimadores. Uma vez

que o combustvel tenha sido introduzido, e o motor tenha partido, o motor de partida

deve continuar acionando o motor para chegar a uma velocidade acima da velocidade de

auto acelerao. O torque suprido pelo motor de partida deve estar acima do que

requerido, a fim de superar a inrcia do compressor e as cargas de frico do motor.

Os tipos bsicos de motores de partida, que foram desenvolvidos para uso nos motores de

turbina a gs, so motores eltricos C.C., turbina de ar e combusto. Um sistema de partida

de impacto algumas vezes usado em motores pequenos. Uma partida desse tipo consiste

de jatos de ar comprimido, dirigidos para dentro do compressor ou da carcaa da turbina,

de modo que a rajada do jato de ar seja direcionada para dentro do compressor ou das

palhetas do rotor da turbina, causando sua rotao.

O grfico na figura 5-11 ilustra uma sequncia tpica de partida para um motor de turbina a

gs, a despeito do tipo de motor empregado.

To logo o arranque tenha acelerado o compressor suficientemente para estabelecer o fluxo

de ar atravs do motor, a ignio ligada, e depois o combustvel. A sequncia exata do

procedimento de partida importante, desde que haja fluxo de ar suficiente atravs do

motor para suportar a combusto, antes que a mistura ar/combustvel seja inflamada.

A baixas velocidades do eixo do motor, a razo do fluxo de combustvel no suficiente

para possibilitar a acelerao do motor e, por essa razo, o motor de partida continua a

girar at que a velocidade de auto acelerao tenha sido conseguida. Se a assistncia do

motor de partida for cortada abaixo da velocidade de auto acelerao, o motor falha para

acelerar at a velocidade de marcha lenta, ou pode ainda ser desacelerado, porque no pode

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produzir energia suficiente para sustentar a rotao ou para acelerar durante a fase inicial do

ciclo de partida.

O motor de partida no deve continuar a auxiliar o motor, consideravelmente acima da

velocidade de auto acelerao, para evitar um retardo no ciclo de partida, que poderia

resultar em uma partida quente ou falsa, ou uma combinao de ambas.

Em pontos apropriados na sequncia, o motor de partida, e geralmente a ignio, sero

desligados automaticamente.

Figura 5-11 Tpica sequncia de partida de motor a turbina.

Sistemas Eltricos de Partida

Os sistemas eltricos de partida so de dois tipos, em geral:

(1) Sistemas eltricos de acionamento direto;

(2) sistemas de arranque e gerador.

Os sistemas eltricos de partida de acionamento direto so similares queles usados nos

motores alternativos.

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O sistema de motor de partida e gerador so similares aos sistemas eltricos de

acionamento direto.

Eletricamente, os dois sistemas podem ser idnticos, mas o motor de partida-gerador

permanentemente acoplado com o eixo do motor atravs de necessrias engrenagens de

acionamento, enquanto o motor de partida de acionamento direto deve empregar alguns

meios de desacoplamento do eixo aps o acionamento do motor da aeronave.

Motores de Partida de Acionamento Direto nos Motores de Turbina a Gs

Em alguns arranques de acionamento direto, usados nos motores de turbina a gs,

nenhuma embreagem de alvio de sobrecarga ou mecanismo de engrenagem de reduo so

usados. Isto acontece por causa dos requerimentos de baixo torque e de alta velocidade

para a partida dos motores de turbina a gs. Um mecanismo de reduo de voltagem

utilizado, principalmente nos sistemas de partida para evitar danos no conjunto de

acoplamento.

A figura 5-12 mostra o circuito de controle de reduo de voltagem. O mecanismo

montado em alojamento prova de exploso, que contm 5 rels e uma resistncia de

0,042 ohm. Quando a chave da bateria fechada, a mola do rel de retardo energizada. O

aterramento do circuito para a mola deste rel completada atravs do motor de partida.

Quando a chave do motor de partida movida para a posio partida, um circuito

completado para a mola do rel de acelerao.

O fechamento dos contatos do rel completa um circuito da barra atravs dos contatos

fechados, o resistor de 0,042 ohm, da bobina do rel em srie, e finalmente atravs do

motor de partida para o aterramento. Desde que o resistor de 0,042 ohm cause uma queda

na voltagem, a baixa voltagem aplicada ao motor de partida, evitando danos de torque

elevado. O rel de retardo volta para a sua posio normal (fechado), desde que nenhuma

diferena de potencial exista entre os terminais da bobina do rel de retardo com os

contatos fechados do rel de acelerao. O fechamento do rel de retardo completa um

circuito para a bobina do rel do motor (fig. 5-12). Com o rel do motor energizado, um

circuito completo existe atravs desse rel e a bobina do rel em srie para o motor de

partida, desviando o resistor de 0,042 ohm.

Quando a corrente de 200 ampres ou mais flui para o motor de partida, a bobina do rel

em srie energizada suficientemente para fechar os seus contatos.

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A chave do motor de partida pode ento estar liberada para retornar para sua posio

normal "off", porque o circuito do motor de partida est completo atravs do rel de

parada, e o rel em srie contacta a mola do rel do motor. Conforme o motor de partida

aumenta a rotao, uma fora eletromotiva contrria se desenvolve o suficiente para

permitir ao rel em srie abrir-se e interromper o circuito para o rel do motor. Entretanto,

o perodo de partida controlado automaticamente pela velocidade do motor do arranque.

Figura 5-12 Circuito de controle de voltagem reduzida para sistema de partida de

engrazamento direto para motor de turbina a gs.

BRASIL. IAC Instituto de Aviao Civil. Diviso de Instruo Profissional

Matrias Bsicas, traduo do AC 65-9A do FAA (Airframe & Powerplant

Mechanics-General Handbook). Edio Revisada 2002.

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Caro aluno,

No prximo mdulo daremos continuidade ao estudo dos sistemas de partida em motores,

como tambm veremos os problemas que apresentam e o estudo de panes.

Espero voc!

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Fonte: www.morguefile.com

MDULO II

SISTEMAS DE PARTIDA E PESQUISA DE PANES

INTRODUO

Caro aluno,

Como dissemos, daremos aqui continuidade ao estudo dos sistemas de partida em motores,

como tambm veremos os problemas que apresentam e o estudo de panes.

Os assuntos aqui tratados iro complementar seu conhecimento acerca dos sistemas de

partida empregados nas aeronaves.

Voc meu convidado!

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2.1 SISTEMA DE PARTIDA ARRANQUE-GERADOR

Muitos dos avies de turbina a gs so equipados com sistemas de arranque-gerador. Esses

sistemas de partida usam uma combinao de arranque-gerador que opera como um motor

de arranque para acionar o motor durante a partida e, aps o motor ter alcanado a

velocidade de auto sustentao, opera como um gerador para suprir a potncia do sistema

eltrico.

Figura 5-13 Tpico "Arranque-gerador".

A unidade arranque-gerador, mostrada na figura 5-13, basicamente uma derivao do

gerador com uma quantidade adicional de enrolamentos em srie. Este enrolamento em

srie est eletricamente conectado para produzir um forte campo, resultando num alto

torque para a partida.

As unidades arranque-gerador so desejveis por um ponto de vista econmico, uma vez

que executa as funes de ambos, arranque e gerador.

Adicionalmente, o peso total dos componentes do sistema de partida reduzido, e poucas

peas de reposio so requeridas.

O circuito interno de um arranque gerador mostrado na figura 5-14 tem 4 enrolamentos de

campo. (1) Campos em srie (campo "C'); (2) Uma derivao do campo; (3) Um campo de

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compensao; e (4) Um enrolamento de interpolao ou comunicao. Durante a partida,

os enrolamentos em srie ("C"), de compensao e comunicao, so usados.

A unidade similar ao arranque de acionamento direto, uma vez que todos os

enrolamentos usados durante a partida esto em srie com a fonte.

Enquanto agindo como arranque, a unidade no faz uso prtico da sua derivao de

campo. Uma fonte de 24 volts e 15500 ampres geralmente requerida para a partida.

Figura 5-14 Circuito interno do arranque-gerador.

Quando operando como gerador, os enrolamentos de derivao, compensao e

comunicao so usados. O campo "C" usado somente para propsitos de partida. O

campo de derivao conectado no circuito de controle de voltagem convencional para o

gerador. Enrolamentos de compensao e comutao (interpolos) suprem a comutao

quase sem centelha, de nenhuma carga para carga total.

A figura 5-15 ilustra o circuito externo de um arranque-gerador com um controlador de

baixa corrente.

Essa unidade controla o arranque gerador quando este usado. Seu propsito assegurar

ao positiva de arranque, e mant-lo operando at que o motor esteja girando rpido o

suficiente para sustentar a combusto.

O bloco de controle do controlador de baixa corrente contm dois rels, um o rel do

motor, que controla a entrada para o arranque, o outro o rel de baixa corrente, que

controla a operao do rel do motor.

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A sequncia de operao para o sistema de partida mostrado na figura 5-15 discutido nos

pargrafos seguintes.

Para dar partida num motor equipado com um rel de baixa corrente, primeiro necessrio

desligar a chave mestra do motor. Isto completa o circuito da barra da aeronave para a

chave de partida, para as vlvulas de combustvel e para o rel da manete de potncia.

Energizando esse rel, as bombas de combustvel so acionadas, e completando o circuito

da vlvula de combustvel, d a presso necessria para a partida do motor.

Figura 5-15 Circuito de motor de arranque-gerador.

Conforme a chave da bateria e de partida so ligadas, trs rels fecham. Eles so o rel do

motor, o da ignio e o de corte da bateria. O rel do motor fecha o circuito da fonte de

potncia para o motor de arranque, o rel de ignio fecha o circuito da unidade de ignio;

e o de corte da bateria, desconecta a bateria. A abertura do circuito da bateria necessria

devido ao pesado dreno de energia motor de arranque danificaria a bateria.

O fechamento do rel do motor permite que uma corrente muito alta flua para o motor.

Desde que essa corrente flua atravs da bobina do rel de baixa corrente, ele fecha.

29

O fechamento do rel de baixa corrente completa um circuito da barra positiva para a

bobina do rel do motor de partida, bobina do rel de ignio e bobina do rel de corte da

bateria.

A chave de partida est liberada para retornar a sua posio normal "desligada", e todas as

unidades continuam a operar.

Conforme a velocidade do motor se desenvolve, o dreno de corrente comea a diminuir, e

ao atingir menos de 200 ampres o rel de baixa corrente abre. Isto abre o circuito da barra

positiva para as bobinas dos rels do motor, ignio e corte da bateria. A desenergizao

das bobinas dos rels faz parar a operao de partida.

Depois que os procedimentos descritos estiverem completos, o motor est operando

eficientemente, e a ignio autossustentada. Se o motor falhar para atingir a velocidade

suficiente, interrompendo a operao de partida, a chave de parada pode ser usada para

abrir o circuito da barra positiva para os contatos principais do rel de baixa corrente.

Numa instalao tpica de aeronave, um arranque-gerador montado na caixa de acessrios

do motor.

Durante a partida, a unidade do arranque-gerador funciona como um motor de partida

C.C. at que o motor tenha chegado a uma velocidade pr-determinada de auto

sustentao. Avies equipados com duas baterias de 24 volts podem suprir a carga eltrica

requerida pela operao das baterias em configurao.

A descrio seguinte do procedimento de partida usado num avio turbojato de 4 motores,

equipado com uma unidade de arranque gerador, tpico da maioria dos sistemas de

partida de arranque-gerador.

A potncia de partida, que s pode ser aplicada a um arranque-gerador por vez, est

conectada a um terminal de seleo do arranque-gerador atravs de um rel de partida

correspondente. A partida do motor controlada por um painel.

Um painel de partida tpico (figura 516) contm as seguintes chaves: chave seletora do

motor, seletora de potncia, de partida em vo e uma chave de partida. A chave seletora do

motor mostrada na figura 5-16 tem cinco posies ("1", "2", "3", "4" e "OFF"), e girada

para a posio correspondente ao motor a ser acionado. A chave seletora de energia

usada para selecionar o circuito eltrico aplicvel da fonte de externa (unidade auxiliar de

energia ou bateria) que est sendo usada. A chave de partida em vo, quando colocada na

posio "NORMAL", arma o circuito de partida no solo.

30

Quando colocada na posio "AIRSTART", os ignitores podem ser energizados

independentemente da chave de ignio do manete. A chave de partida, quando na posio

"START", completa o circuito para o arranque gerador do motor selecionado para a

partida, e causa a rotao do motor. O painel de partida do motor, mostrado tambm,

inclui uma chave de bateria.

Figura 5-16 Painel de partida do motor.

Quando um motor de partida selecionado com a chave seletora, e a chave de partida

mantida na posio "START", o rel de partida correspondente ao motor selecionado

energizado, e conecta aquele arranque-gerador do motor barra de partida. Quando a

chave de partida colocada na posio "START", um rel de travamento de partida

tambm energizado. Uma vez energizado, o rel prov seu prprio circuito de atuao e

permanece energizado, provendo circuitos fechados para as funes de partida.

Durante a partida no solo, o rel de alvio temporrio de sobre voltagem para cada

arranque-gerador selecionado, energizado atravs de circuitos de controle de partida.

Quando o rel est energizado, a proteo de sobre voltagem para o arranque-gerador

selecionado suspensa. Um caminho alternativo do regulador de voltagem para o

arranque-gerador selecionado tambm provido para remover controle e resistncia

indesejveis do campo de derivao de partida.

Em algumas aeronaves, uma chave de bateria est instalada no compartimento do

receptculo da fonte externa. Quando a porta fechada, ativando a chave, os circuitos de

controle de partida no solo funcionam somente para partida com a bateria. Quando a porta

aberta, somente partidas com a fonte externa podem ser efetuadas. Um rel em srie para

31

a bateria tambm uma unidade necessria no sistema de partida. Quando energizado, o

rel da bateria conecta duas baterias de 24 volts em srie para o barramento de partida,

provendo uma voltagem inicial de 48 volts. A grande queda de voltagem, que ocorre na

entrega da corrente necessria para a partida, reduz a voltagem em aproximadamente 20

volts. A voltagem aumenta gradualmente, na medida em que a corrente de partida diminui

com a acelerao do motor e a voltagem no barramento do arranque.

Eventualmente se aproxima do seu mximo original de 48 volts. Algumas aeronaves

multimotoras equipadas com arranque geradores incluem um rel de partida em paralelo no

seu sistema de partida.

Logo que os dois primeiros motores de uma aeronave de 04 motores tenham girado, o

fluxo de corrente para partida dos dois ltimos motores passa atravs de um rel de partida

em paralelo.

32

Tabela 7 - Procedimentos para pesquisa de problemas no sistema de partida Arranque-

gerador.

Quando se parte os dois primeiros motores, o requerimento de potncia, necessrio para a

partida, conecta as duas bateria em srie. Assim que os geradores de dois ou mais motores

estejam provendo energia, a energia combinada das duas baterias em srie no mais

necessria. Quando o rel de partida em paralelo energizado, o circuito da bateria

trocado de srie para paralelo.

Para dar a partida num motor com as baterias do avio, a chave de partida colocada na

posio "START" (Figura 5-16). Isto completa um circuito atravs de um disjuntor, da

chave de ignio do manete e da chave seletora do motor, para energizar o rel de

travamento na posio ligada (lock-in). A energia, ento, tem um caminho da chave do

arranque atravs da posio "BAT START" da chave seletora de energia, para energizar o

rel de baterias em srie, pois ele conecta as baterias do avio em srie com a barra de

partida.

Energizando o rel do arranque do motor N 1, direciona-se energia da barra de partida

para o arranque-gerador N 1, que ento gira o motor.

Ao mesmo tempo em que as baterias so conectadas para a barra de partida, a energia

direcionada para a barra apropriada pela chave de ignio do manete. O sistema de ignio

conectado para a barra de partida atravs de um rel de sobre voltagem, que no se torna

energizado at que o motor comece a acelerar e a voltagem da barra de partida chegue

acerca de 30 volts. Conforme o motor girado pelo arranque, a aproximadamente 10% de

r.p.m., a manete avanada para a posio "IDLE" (Marcha Lenta). Esta ao atua sobre a

chave de ignio do manete, energizando o rel do ignitor. Quando o rel do ignitor

fechado, a energia provida para excitar os ignitores e inflamar o motor.

33

Quando o motor chega entre 25 a 30% de r.p.m., a chave de partida liberada para a

posio "OFF".

Isto remove os circuitos de ignio e partida do ciclo de partida do motor, que ento

acelera sob sua prpria potncia.

Pesquisa de Panes do Sistema de Partida Arranque-Gerador

Os procedimentos listados na tabela 7 so tpicos daqueles usados para reparo de mal

funcionamento no sistema de partida arranque gerador, similar ao sistema descrito nesta

seo Esses procedimentos so apresentados como um guia.. As instrues apropriadas

dos fabricantes e as diretivas aprovadas de manuteno de vem sempre ser consultadas

para a aeronave envolvida.

2.2 MOTOR DE PARTIDA DE TURBINA A AR

Os arranques de turbina a ar so projetados para proverem alto torque na partida de uma

fonte pequena e de peso leve. O arranque de turbina a ar tpico pesa de um quarto a

metade de um arranque eltrico, capaz de dar partida no mesmo motor. Ele capaz de

desenvolver duas vezes o torque de um arranque eltrico. O arranque de turbina a ar tpico

consiste em uma turbina de fluxo axial, que gira um acoplamento de acionamento atravs

de um trem de engrenagens de reduo e um mecanismo de embreagens de partida. O ar,

para operar um arranque de turbina a ar, suprido tanto de um compressor operado no

solo ou ar sangrado de outro motor. Garrafas auxiliares de ar comprimido esto disponveis

em algumas aeronaves para operar o arranque de turbina a ar.

A figura 5-17 uma vista em corte de um arranque de turbina a ar. O arranque operado

pela introduo de presso e volume suficientes de ar na entrada do arranque. O ar passa

por dentro do alojamento da turbina do arranque, onde direcionado contra as lminas do

rotor pelas aletas do bocal, ocasionando a rotao do rotor da turbina. Conforme o rotor

gira, ele aciona o trem de engrenagens de reduo e o arranjo de embreagens, que inclui o

pinho do rotor, engrenagens planetrias e de suporte, conjunto de embreagens de escora,

conjunto do eixo de sada e acoplamento de acionamento.

O conjunto de embreagens de escora acopla automaticamente assim que o rotor comea a

girar, mas desacopla logo que o conjunto de acionamento gira mais rapidamente que o lado

34

do rotor. Quando o arranque alcana esta velocidade, a ao da embreagem de escora

permite que o trem de engrenagem gire livre at parar. O conjunto do eixo de sada e o

acoplamento de acionamento continuam a girar enquanto o motor estiver girando.

Um atuador da chave do rotor, montado no cubo do rotor da turbina, est programado

para abrir a chave quando o arranque alcanar a velocidade desta. A abertura da chave da

turbina interrompe o sinal eltrico para a vlvula reguladora de presso. Isto fecha a vlvula

e corta o suprimento de ar para o arranque.

Figura 5-17 Corte de um motor de partida turbina de ar.

O alojamento da turbina contm o rotor da turbina, o atuador da chave do rotor e os

componentes dos bocais que direcionam o ar de entrada contra as palhetas do rotor.

O alojamento da turbina incorpora um anel de conteno do rotor da turbina, projetado

para dissipar a energia dos fragmentos das palhetas e, direcionar suas descargas a baixas

energias para os dutos de escapamento, no caso de falha do rotor devido a excessiva

velocidade da turbina.

O alojamento da turbina contm as engrenagens de reduo, componentes da embreagem

e o acoplamento de acionamento. O alojamento da transmisso tambm possui um

reservatrio de leo lubrificante.

O leo acrescentado ao crter do alojamento da transmisso atravs de um bocal na parte

superior do arranque. Esse bocal fechado por uma tampa ventilada, contendo uma

vlvula de esfera que permite que o crter seja ventilado para a atmosfera durante o vo

normal, e evita perda de leo durante o vo invertido.

35

O alojamento tambm incorpora dois orifcios de verificao do nvel de leo. Uma tampa

magntica na abertura do dreno da transmisso atrai qualquer partcula ferrosa que possa

estar no leo.

O alojamento da engrenagem anel, que interno, contm o conjunto do rotor. O

alojamento da chave contm a chave da turbina e o conjunto de ferragens.

Para facilitar a instalao e remoo do arranque, um adaptador de montagem est

aparafusado no bloco de montagem do motor.

Braadeiras de desengate rpido juntam o arranque ao adaptador de montagem e ao duto

de entrada.

Ento, o arranque facilmente removido para manuteno ou reviso, desconectando a

linha eltrica, afrouxando-se as braadeiras e, cuidadosamente, removendo o acoplamento

de acionamento do arranque do motor conforme este seja retirado mxima disponvel do

arranque for alcanada.

Figura 5-18 Vlvula de corte e de regulagem da presso na posio "aberta".

O arranque de turbina a ar, mostrado na figura 5-17, utilizado para acionar grandes

motores de turbina a gs. O arranque montado no bloco do motor, e seu eixo de

acionamento conectado por hastes mecnicas ao compressor do motor. Ar vindo de uma

fonte disponvel, como uma unidade operada no solo ou compressor de ar, utilizado para

operar o arranque.

36

O ar direcionado atravs de uma combinao de presso regulada e vlvula de corte no

duto de entrada do arranque.

Essa vlvula regula a presso do ar de operao do arranque, e corta o suprimento de ar

quando a velocidade O conjunto da vlvula reguladora consiste de um corpo de vlvula,

contendo uma vlvula tipo borboleta (figura 518).

O eixo da vlvula borboleta conectado atravs de um arranjo de cames para o pisto de

um servo. Quando o pisto atuado, seu movimento sobre o came causa a rotao da

vlvula borboleta.

A inclinao do ressalto foi projetada para prover pequenos passeios iniciais e elevados

torques, quando o arranque atuado. A inclinao do ressalto tambm prov ao mais

estvel pelo aumento do tempo de abertura da vlvula.

O conjunto de controle est montado sobre o alojamento da vlvula, e consiste de um

alojamento de controle onde o solenoide usado para parar a ao do controle da haste na

posio "OFF" (Figura 5-18).

A haste de controle ligada a uma vlvula piloto, que mede a presso para o pisto servo, e

aos foles conectados por uma linha de ar entrada sensitiva de presso no arranque.

Ligando-se a chave do arranque, energiza-se o solenoide da vlvula. O solenoide retrai e

permite que o controle de acionamento gire para a posio "OPEN". O controle de

acionamento girado pela mola da haste de controle, movendo-a contra o terminal dos

foles. Como a vlvula reguladora est fechada, e a presso a jusante desprezvel, os foles

podem ser estendidos totalmente pelas molas.

Conforme o controle de acionamento gira para a posio aberta, a haste da vlvula piloto

abre, permitindo ar a montante, que suprido para a vlvula piloto atravs de um filtro e

uma restrio no alojamento, para fluir para o interior da cmara do pisto servo.

O lado de dreno da vlvula piloto, que sangra a cmara do servo para a atmosfera, agora

fechado pela haste da vlvula piloto, e o pisto servo move-se para dentro (Figura 5-18).

Esse movimento linear do pisto do servo transformado em movimento de rotao do

eixo da vlvula pela rotao do came, abrindo ento a vlvula reguladora.

Conforme a vlvula abre, a presso a jusante aumenta. Essa presso sangrada de volta

para os foles atravs da linha sensitiva, comprimindo-os. Esta ao move a haste de

controle, girando o controle de acionamento e movendo a haste da vlvula piloto

gradualmente na direo da cmara do servo, para escapar para a atmosfera (Figura 5-18).

37

Quando a presso a jusante (regulada) alcana um valor pr-determinado, a quantidade de

ar fluindo no interior do servo atravs da restrio equaliza a quantidade de ar sendo

sangrada para a atmosfera, atravs do servo e do sistema que est em estado de equilbrio.

Quando a vlvula est aberta, o ar regulado passando atravs da entrada do alojamento do

arranque, colide com a turbina causando a rotao.

Conforme a turbina gira, o trem de engrenagem ativado e a engrenagem da embreagem

interna que rosqueada a um parafuso helicoidal, move-se para frente conforme este gira e

seus dentes acoplam aqueles da engrenagem da embreagem externa, para acionar o eixo de

sada do arranque. A embreagem do tipo "overruning" para facilitar o acoplamento

positivo e minimizar trepidaes. Quando a velocidade de partida alcanada, um jogo de

contrapesos em uma chave de corte centrfuga atua um pisto, que corta o circuito de

aterramento do solenoide. Quando o circuito de aterramento quebrado e, o solenoide

desenergizado, a vlvula piloto forada a voltar para a posio "OFF", abrindo a cmara

do servo para a atmosfera (ver figura 5-19). Esta ao permite que a mola do atuador mova

a vlvula reguladora para a posio "CLOSED". Para manter um vazamento mnimo na

posio "OFF", a vlvula piloto incorpora uma cobertura interna, que sela a presso a

montante para o servo e a passagem de ar sangrado para a cmara do servo.

Quando o ar para o arranque cortado, a engrenagem da embreagem externa acionada

pelo motor comear a girar mais rpido do que a engrenagem da embreagem interna, e a

engrenagem da embreagem interna, atuada pela mola de retorno, desacoplar a engrenagem

da embreagem externa, permitindo ao rotor girar livre at parar. O eixo da embreagem

externa continuar a girar com o motor.

Guia de Pesquisa de Panes do Arranque de Turbina a Ar

Os procedimentos de pesquisa de panes listados na tabela 8 so aplicveis aos sistemas de

partida turbina a ar, equipados com uma combinao de vlvula reguladora de presso e

vlvula de corte.

Estes procedimentos devem ser usados como guia, no tendo a inteno de substituir as

instrues do fabricante.

38

Figura 5-19 Vlvula de corte e de regulagem da presso na posio "fechada".

39

Tabela 8 - Procedimento para pesquisa de problemas no sistema de partida dos motores de

partida (arranque) de turbina a ar.

Arranques de Cartucho de Motores Turbina

O arranque de cartucho de motores turbina, algumas vezes chamados de slido

propelente, usado em alguns grandes motores turbina. Ele similar em operao ao

arranque de turbina a ar, mas deve ser construdo para suportar altas temperaturas,

resultantes da queima da carga do propelente slido para suprir a energia para a partida.

40

Proteo tambm provida contra as presses de torque excessivas e sobre velocidade da

turbina de partida.

Desde que os arranques de cartucho so similares em operao aos arranques turbina,

alguns fabricantes fazem um arranque de motor turbina que pode ser operado usando-se

gs gerado por um cartucho, ar comprimido de uma carreta de suprimento em terra, ou ar

sangrado do motor.

Um arranque tpico de cartucho/pneumtico descrito em detalhes na prxima seo.

2.3 MOTOR DE PARTIDA PNEUMTICO/CARTUCHO PARA MOTOR A TURBINA

Um arranque tpico pneumtico/cartucho de motores a turbina mostrado na figura 5-20.

Este tipo de arranque pode ser operado como um simples arranque de turbina a ar, de um

suprimento de ar operado no solo ou de uma fonte de ar sangrado do motor. Ele pode

tambm ser operado como um arranque de cartucho.

Figura 5-20 Motor de partida pneumtica/cartucho.

41

Figura 5-21 Esquema de motor de partida pneumtica/cartucho.

Os principais componentes do arranque de cartucho esto ilustrados no diagrama

esquemtico da figura 5-21.

A referncia deste diagrama facilitar o entendimento da discusso seguinte. Para efetuar

uma partida deste tipo, um cartucho primeiro colocado na tampa traseira (culatra). A

parte traseira ento fechada sobre a cmara por meio de um punho e girado uma frao

de volta para acoplar as orelhas entre as duas sees traseiras.

Esta rotao permite que a seo inferior do punho da culatra caia dentro de uma soquete e

complete o circuito de ignio do cartucho. At que o circuito de ignio esteja

completado, impossvel ao cartucho inflamar-se. O cartucho inflamado pela aplicao

de voltagem ao conector do terminal do punho da culatra. Este energiza o contato de

isolamento de ignio na entrada da tampa da culatra, que toca um ponto sobre o prprio

cartucho. O circuito completado para a massa por um grampo, uma parte do cartucho

que faz contato com a parede interna da tampa da culatra. Um esquema do sistema eltrico

de partida cartucho/pneumtico mostrado na figura 5-22.

42

Figura 5-22 Esquema eltrico do motor de partida pneumtico/cartucho.

Na ignio, o cartucho comea a gerar gs. O gs forado para fora da culatra para

aquecer os bocais de gs que so direcionados rumo ao mbolo no rotor da turbina, e a

rotao produzida.

Gs emergindo do lado oposto da roda da turbina entra no anel e no duto de exausto,

onde coletado e enviado para fora do arranque via coletor de descarga. Antes de chegar

ao bocal, o gs passa por um condutor de sada para a vlvula de alvio.

Essa vlvula direciona gs quente para a turbina, fazendo um caminho alternativo ao bocal

de gs, conforme a presso aumenta acima da presso pr-determinada. Ento, a presso de

gs dentro do circuito de gs quente mantida num timo nvel.

O arranque cartucho/pneumtico tambm pode ser operado por um compressor de ar de

uma fonte no solo, ou por uma sangria de ar do motor conduzido por um duto da

aeronave para a entrada de ar do compressor.

O ar passa pelo interior do anel de um bocal, e direcionado contra o mbolo do rotor da

turbina pelas palhetas colocadas ao redor do anel. A rotao ento produzida

essencialmente da mesma maneira, como a partida a cartucho. Ar comprimido, deixando o

rotor da turbina coletado no mesmo anel de descarga, direcionado para o exterior atravs

do coletor de descarga.

Se a partida for efetuada pelo cartucho ou ar comprimido, alguma fora oposta requerida

para manter a velocidade da turbina entre os limites de segurana. Essa fora de oposio

fornecida por uma ventoinha de freio aerodinmico.

43

A ventoinha conectada diretamente ao eixo da turbina. Ele suprido com ar da nacele da

aeronave e sua sada descarregada para fora por um anel de exausto concntrico,

localizado dentro do anel de descarga da turbina. Gs aquecido ou ar comprido da descarga

e, a sada da ventoinha de freio aerodinmico, so mantidos separados pelo coletor de

escapamento para o exterior.

O eixo da engrenagem parte da reduo de dois estgios, que reduz a velocidade mxima

da turbina de aproximadamente 60.000 r.p.m. para uma sada de aproximadamente 4.000

r.p.m. A engrenagem maior gira o conjunto do eixo de sada atravs de uma embreagem. A

embreagem est situada na rea de sada entre o eixo da engrenagem, sobre o qual a

engrenagem de acionamento est localizada, e o conjunto do eixo de sada.

A embreagem do tipo uma via; seu propsito evitar que o motor seja acionado pelo

arranque aps ele operar sob sua prpria potncia. A natureza da embreagem que esta

possa levar o torque somente em uma direo. Ento o membro de acionamento pode

operar atravs da embreagem, para entregar o torque total para o motor, pois o membro

acionado no pode se tornar o acionador, ainda que voltando na mesma direo. Qualquer

tendncia para faz-lo desacoplar a embreagem.

Quando o motor tiver partido e o arranque completado o seu ciclo, somente o conjunto do

eixo de sada e a parte externa (acionamento) da embreagem estaro girando. As outras

partes do arranque estaro em descanso.

No caso de mal funcionamento ou travamento da embreagem de sada, o motor pode, sem

outro dispositivo de segurana, acionar o arranque a uma velocidade acima da projetada

"disparo de r.p.m." do rotor da turbina. Para que isto seja evitado, o arranque projetado

com um desacoplamento para o conjunto do eixo de sada.

Esse conjunto consiste de duas molas pr- carregadas, sees ranhuradas presas juntas por

um parafuso de tenso. Uma srie de dentes da cremalheira engrenam as sees. Se a falha

interna causa ou manifesta um torque excessivo no eixo, os dentes da cremalheira tendero

a separar as duas sees do eixo.

A fora de separao suficiente para cisalhar o parafuso de tenso e desacoplar o arranque

completamente. Ambos, parafuso de tenso e eixo, cisalham e dasacoplam o arranque, se o

torque brusco exceder os limites projetados para seo de cisalhamento do eixo.

Durante partidas pneumticas, um rel corta o ar comprimido quando a sada tiver chegado

a uma velocidade pr-determinada. Isto cumprido por um sensor de velocidade do

motor, que monitora a r.p.m. no bloco de montagem do arranque. O sensor atuado por

44

um par de contrapesos. Nas velocidades abaixo da de corte do motor, a haste de um

atuador pressiona contra uma chave.

Conforme o arranque se aproxima da velocidade de corte, uma fora centrfuga criada pela

rotao do eixo de sada, causa ao par de contrapesos a compresso da mola, levantando a

haste do atuador e abrindo a chave.

A velocidade de corte pode ser regulada pelo ajuste do parafuso que controla a presso

sobre a mola.

O motor de partida (arranque) lubrificado por um sistema de salpique.

Os distribuidores de leo, presos na pista de sada da embreagem, retiram o leo da cuba e

o distribuem atravs do interior do arranque, quando as ranhuras giram.

Uma pequena cuba, constituda na carcaa e acoplada a um tubo de leo, transporta o leo

para a embreagem de ultrapassagem e outras reas difceis de serem atingidas. Como a

parte em que os distribuidores de leo esto fixados est constantemente em rotao,

sempre que o arranque tiver completado o seu ciclo, a lubrificao continua enquanto o

motor da aeronave estiver em operao.

A cuba de leo contm um plugue magntico para coletar a contaminao do leo.

2.4 MOTOR DE PARTIDA COMBUSTO DE MISTURA COMBUSTVEL/AR

Esse tipo de arranque usado para partidas, tanto em motores turbojato como turbolice,

usando a energia da combusto comum do motor reao e ar comprimido.

O arranque consiste de uma unidade de fora girando a turbina e sistemas auxiliares de

combustvel, ar e ignio.

A operao deste tipo de arranque , na maioria das instalaes, totalmente automtica; a

atuao de uma simples chave faz com que o arranque funcione e acelere o motor desde o

repouso at a velocidade de corte do arranque.

O arranque a combusto (figura 5-23) um motor a turbina de gs, que libera a sua

potncia atravs de um sistema de engrenagens de reduo de alta razo.

45

Figura 5-23 Motor de partida a combusto de combustvel/ar.

O ar comprimido normalmente estocado em um cilindro a prova de estilhaamento,

prximo turbina de combusto a gs.

Esse arranque foi desenvolvido inicialmente para aeronaves de transporte para vos curtos.

Quando ele est instalado, permite partidas rpidas em terminais onde no existe

equipamento de solo para partida.

O uso de cilindros de ar comprimido, para girar diretamente um arranque turbina

convencional, est atualmente substituindo os de combusto de misturas combustvel/ar.

Normalmente so fornecidos meios de recarga dos cilindros atravs de uma unidade

auxiliar de solo. Este tipo de sistema permite vrias partidas com apenas uma garrafa de ar

comprimido.

BRASIL. IAC Instituto de Aviao Civil. Diviso de Instruo Profisasional

Matrias Bsicas, traduo do AC 65-9A do FAA (Airframe & Powerplant

Mechanics-General Handbook). Edio Revisada 2002.

46

Caro aluno,

Aqui encerramos nossa disciplina de Sistemas de Partida do Motor.

Esperamos tenha sido proveitoso e que os conhecimentos adquiridos o auxiliem a alcanar

seus objetivos na carreira de mecnico de manuteno de aeronaves.

Lembre-se que a tecnologia uma cincia dinmica que nos acrescenta novos

conhecimentos, o que requer constante aperfeioamento.

Sucesso!

Prof. Ricardo Cesar Garcia

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