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ACTUALIZACION BANCO DE PRUEBA PARA LOS INYECTORES DE
COMBUSTIBLE DEL MOTOR J69-T25A GUEFERATO 83
CAMAN
DS. FERNANDEZ BAUTISTA FRANCISCO JAVIER
DS. GUERRERO JEREZ JHON
DS. RAMIREZ URREGO ANDRES LEONARDO
DS. TORRES CORTES E. HERNAN
FUERZA AEREA COLOMBIANA
ESCUELA DE SUBOFICIALES CT: ANDRES M DIAZ
TECNOLOGIA DE MANTENIMIENTO AERONAUTICO
ESCUADRON INVESTIGACION
MADRID-CUNDINAMARCA
2011
1
ACTUALIZACION BANCO DE PRUEBA PARA LOS INYECTORES DE
COMBUSTIBLE DEL MOTOR J69-T25A GUEFERATO 83
CAMAN
DS. FERNANDEZ BAUTISTA FRANCISCO JAVIER
DS. GUERRERO JEREZ JHON
DS. RAMIREZ URREGO ANDRES LEONARDO
DS. TORRES CORTES E. HERNAN
Propuesta para desarrollar el proyecto de grado de la Tecnología de
Mantenimiento Aeronáutico
Tp. Antolinez Jaimes Héctor Ricardo
Inspector motores j69-t25a CAMAN
Director de proyecto
Asesor Metodológico
LEIDY ESMERALDA HERERA JARA
FUERZA AEREA COLOMBIANA
ESCUELA DE SUBOFICIALES CT: ANDRES M DIAZ
TECNOLOGIA DE MANTENIMIENTO AERONAUTICO
MADRID - CUNDINAMARCA
2011
2
NOTA DE ACEPTACION
_____________________________
_____________________________
_____________________________
____________________________
PRESIDENTE DEL JURADO
____________________________
JURADO
____________________________
JURADO
____________________________
JEFE DE TECNOLOGIA MANTENIMIENTO AERONAUTICO
SEPTIMBRE 13 DE 2011
3
DEDICATORIA
Dedicamos este trabajo al todo poderoso Dios creador del universo y dueño
de nuestra vida que me permite construir ideales mentales posibles.
A nuestros padres, por el apoyo incondicional que nos han brindado a lo
largo de nuestra carrera.
También a todos los integrantes de este grupo porque todos fuimos
importante para el desarrollo de este logro.
A todas aquellas personas que de una u otra forma, colaboraron o
participaron en la realización de esta investigación, hago extensivo mi más
sincero agradecimiento.
4
AGRADECIMIENTO
Cuando iniciamos a escribir los agradecimientos pensamos que por
descuido podía dejar a alguien importante fuera de la mención, por eso
desde ya pido las disculpas correspondientes en caso de que suceda.
Quiero agradecer a Dios por darnos las fuerzas necesarias en los momentos
en que más las necesitamos y bendecirnos con la posibilidad de caminar a
su lado durante toda mi vida.
Al Técnico Jefe González roa Fernando quien nos orientó durante el
desarrollo y especialmente por su asesoria durante el tiempo que duró este
proyecto.
Al Técnico Primero Antolinez Jaimes Héctor Ricardo por sus consejos y
ayuda constante.
Al Aerotécnico Gamboa Forero Miguel por su apoyo desde el inicio de este
proyecto con su asesoría y entusiasmo
A la Asesora Metodológica Leidy Esmeralda Herrera Jara por sus ayudas y
correcciones en el desarrollo.
5
Tabla de contenido
INTRODUCCION...........................................................................................10
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.........................................................13
2 ANTECEDENTES.......................................................................................15
3 JUSTIFICACION.........................................................................................16
4 OBJETIVOS................................................................................................18
4.1 OBJETIVO GENERAL..........................................................................18
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS................................................................18
5 MARCO REFERENCIAL............................................................................20
5.1 MARCO HISTÓRICO...........................................................................20
5.1.1Historia............................................................................................22
5.1.2 Cessna t-37 en la FAC...................................................................22
5.2 MARCO TEÓRICO...............................................................................25
5.2.1 Datos Técnicos De La Aeronave....................................................25
5.2.2 Rendimiento...................................................................................26
5.2.3 Sistema de combustible.................................................................26
5.2.3.1 Inyector........................................................................................31
5.2.4 Inspecciones De Los Inyectores.....................................................33
5.2.5 Inspecciones Del Distribuidor De Combustible..............................35
5.3 MARCO CONCEPTUAL.......................................................................35
5.3.1 Bernoulli.........................................................................................35
5.4 MARCO GEOGRÁFICO.......................................................................36
5.5 MARCO LEGAL....................................................................................37
6
5.5.1 Reglamento Académico y Disciplinario de la escuela de...............38
Suboficiales de la fuerza aérea Sección c: trabajo de grado: propuesta-sustentación- evaluación plazos y normas..............................................38
5.5.2 Reglamentación Mantenimiento Aeronáutico.............................39
5.5.3 Reglas relativas a la ejecución de los trabajos..........................40
6. ESTUDIO TECNICO..................................................................................42
6.1 DESCRIPCION DEL BANCO...............................................................42
6.1.1 Características del Banco.............................................................42
6.1.2 Partes del Banco............................................................................44
6.2 PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL..........................45
6.3 MANUAL DE OPERACIONES DEL BANCO DE PRUEBA PARA N INYECTORES DE COMBUSTIBLE....................................................46
6.3.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL............................................................46
6.3.2 FUNCIONAMIENTO DEL BANCO.................................................47
7 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES...........................................................49
8 RECURSOS................................................................................................50
8.1 RECURSOS HUMANOS......................................................................50
8.2 RECURSOS MATERIALES..................................................................51
9 COSTOS.....................................................................................................52
7
LISTA DE FIGURAS
PAG
Figura1. Diagrama esquemático sistema de combustible motor J69-T25A………………………………………………………………………………...29
Figura2. Escudo Comando Aéreo de Mantenimiento CAMAN………………36
8
LISTA DE TABLAS
TABLA N 1 Cronograma de actividades………………………………………49
TABLA N 2 Recursos materiales……………………………………………….51
TABLA N3 Costos……………………………………………………………...52
9
INTRODUCCION
La Fuerza Aérea Colombiana ejerce y mantiene el dominio del espacio aéreo
y conduce operaciones aéreas, para la defensa de la soberanía, la
independencia, la integridad del territorial nacional y del orden constitucional
y el Comando Aéreo de Mantenimiento tiene como fin ejecutar el
mantenimiento mayor al equipo aeronáutico y conducir operaciones aéreas y
de seguridad jurisdiccional, para contribuir a la capacidad operacional de la
Fuerza Pública. Teniendo en cuenta la misión de la Fuerza Aérea
Colombiana y Comando Aéreo de Mantenimiento se observa que es
necesario que las aeronaves estén siempre en óptimas condiciones para
realizar el cumplimiento de las operaciones aéreas.
Observando la importancia del mantenimiento aeronáutico en la Fuerza
Aérea Colombiana y observando las necesidades del Comando Aéreo de
Mantenimiento de acuerdo a los diferentes estudios realizados en el taller de
motores J 69- T 25 A de esta unidad se encuentra la necesidad modificar el
banco de prueba del inyector de combustible ya existente adaptándolo
también para el funcionamiento del distribuidor de combustible del motor J
10
69- T25 A ya que, no se encuentra una herramienta ni dispositivo que
permita observar detalladamente el funcionamiento y estado del distribuidor
ya que estos tienen unos orificios muy pequeños por los cuales el
combustible sale pulverizado directamente a la cámara de combustión y no
se puede detectar las fisuras que se pueden presentar en las diferentes
partes del distribuidor debido a los fuertes procesos en los que participa. Este
componente.
Muchas veces el combustible contiene pequeñas impurezas lo cual hacen
que los orificios se tapen, y a simple vista es casi imposible saber si se
encuentran obstruidos o no, también para poder observar e inspeccionar el
estado de estos en cuanto a fisuras ya nombradas. El banco de prueba
ayudara a verificar que el distribuidor no presente las características
mencionadas anteriormente y si las presenta poderlas detectar en un lapso
corto de tiempo y realizar el respectivo procedimiento para su limpieza o
mantenimiento contribuyendo a realizar esto en un menor tiempo, haciendo
el mantenimiento del distribuidor de combustible de este motor más
eficiente.
11
Se espera que con el desarrollo de la presente investigación se genere
innovación en los procesos tecnológicos, aporte nuevo de conocimientos,
calidad y eficiencia en los procesos del taller de motores J69-T25A ya que la
modificación y adaptación de este banco de prueba ayudar a realizar un
mantenimiento eficiente y con las técnicas necesarias para qué sea un
mantenimiento de alta calidad y con la mayor eficiencia que se necesita en
el taller.
12
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la Unidad de CAMAN, específicamente en el taller de motores J69-T 25A
se realizan procesos de mantenimiento de nivel III o mantenimiento general
en el motor J69-T25A que utilizan las aeronaves Cessna T-37 de la Fuerza
Aérea Colombiana utilizados para el entrenamiento de pilotos de combate.
Después de realizar pruebas exhaustivas a los inyectores surge la necesidad
de desarrollar pruebas exhaustivas a un componente muy importante en el
proceso de combustión llamado distribuidor de combustible. Un distribuidor
de combustible sucio puede causar obstrucciones, que ocasionan a su vez
diversos problemas en el motor. Estos problemas incluyen un aumento en el
consumo de combustible, mal desempeño del motor y emisiones
contaminantes de este, teniendo en cuenta estos aspectos y buscando una
solución, el banco de prueba para el distribuidor de combustible del motor
j69-t-25A servirá para detectar eficazmente si los distribuidores de
combustible se encuentran contaminado o presentan fisuras o desgastes; al
este casi no se le presta importancia pero se hace necesario ya que el
componente en malas condiciones puede estar causando la perdida de una
aeronave.
13
El problema al que va guiado este proyecto es que aquí se realiza un
mantenimiento a los distribuidores de este motor, pero no se puede realizar
una revisión exhaustiva ya que se están analizando manual y visualmente,
de esta manera pueden presentar fisuras y taponamientos lo que después
generan problemas en el funcionamiento del motor, si se encuentra en
condiciones no optimas, puede causar daños al motor incluso puede estar
dejando fuera de servicio una aeronave.
14
2 ANTECEDENTES
En cada motor de una aeronave se debe mantener un estricto control en el
mantenimiento de sus partes debido a que cada una de ellas es tan
importante para su funcionamiento como las otras partes
Al analizar los registros históricos encontramos poca eficiencia en la
realización de las inspecciones ya que son muy superficiales a lo que en
realidad deberían ser.
Ya teniendo el banco para inyectores y la necesidad de realizar las pruebas
al distribuidor surge la idea de la actualización del banco para así poder
cumplir con más requerimientos empleando menos recursos y de manera
eficaz
15
3 JUSTIFICACION
Debido a la necesidad, requerimiento y disponibilidad del avión t-27 por
parte de la Fuerza Aérea Colombiana para realizar el entrenamiento de los
futuros oficiales del cuerpo de vuelo es necesario realizar un mantenimiento
de alta calidad al motor j69-t25a ya que este al ser utilizado en el
entrenamiento sufre cambios los cuales obligan a realizar un mantenimiento
exhaustivo a cada uno de sus componentes en el desarrollo de la
investigación se encuentra que uno de los principales componentes del
motor que presenta fallas debido a la realización de los ejercicios de
entrenamiento es el distribuidor de combustible presentando fallas en la parte
denominada “bafle” y en los orificios de atomización de combustible; la idea
es realizar una modificación al banco de prueba ya existente de los
inyectores de combustible de este motor para que tenga su funcionamiento
también para el correcto análisis y reparación del distribuidor de combustible
del motor j69-t25a. El cual permita al personal militar y civil realizar una
inspección más confiable. La cual ayude al cumplimiento de la misión de la
institución; en el campo técnico contribuye a la búsqueda de soluciones a los
diferentes problemas al igual que ayuda a el estudio de posibles soluciones y
16
evaluar el rendimiento del distribuidor simulando características en el
encendido.
Así mismo, para la tecnología de mantenimiento aeronáutico este tipo de
investigaciones se interpretan como un avance tecnológico, y abre las
puertas para que nuevas generaciones se interesen en el mantenimiento
aeronáutico y proponga el rendimiento n de esta manera alternativas que con
el tiempo fortalezcan a la Fuerza Aérea como un ente de seguridad aérea.
De este modo los proyectos realizados en la institución son bien recibidos
como un sinónimo de pertenencia hacia la misma; a lo cual la Escuela de
Suboficiales “ESUFA” apoya, y guiando a sus estudiantes por un camino de
investigación logra ubicarse en un alto nivel al ser un generador de
investigación y tecnología dentro de la Fuerza Aérea Colombiana.
17
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar y modificar un banco para pruebas en tierra del mantenimiento de
los inyectores del motor mediante un sistema Electrohidráulico para el taller
de motores J69 T25 A en el CAMAN.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Utilizar el banco de prueba existente del mantenimiento de inyectores
para realizarle una actualización haciendo que este cumpla la función
de análisis de los inyectores y el distribuidor de combustible
mejorando la eficiencia del banco existente.
b) explorar en el taller de motores sobre los procesos de mantenimiento
del distribuidor de combustible.
18
c) diseñar y evaluar el banco para pruebas en tierra del distribuidor de
combustible.
d) construir el banco para realizar las diferentes pruebas al distribuidor
de combustible para verificar su estado y si es necesario realizar el
diferente proceso de mantenimiento de acuerdo a los resultados
obtenidos.
e) elaborar manuales para el correcto manejo del banco de prueba y de
acuerdo a los resultados saber que se debe realizar teniendo en
cuenta las recomendaciones del fabricante.
19
5 MARCO REFERENCIAL
5.1 MARCO HISTÓRICO
El T-37 fue el primer avión jet diseñado por la Cessna Aircraft Co. que logró
demostrar su éxito manteniéndose como avión entrenador durante cincuenta
años.
La tecnología de mantenimiento aeronáutico actualmente en el país se
encuentra en un proceso de desarrollo, mediante el cual ha implementado
nuevas formas de trabajo por medio de herramientas y nuevas metodologías
que hacen que el mantenimiento de una aeronave se desarrollen en un
menor tiempo y con mayor eficacia. Esto contribuye a que la fuerza aérea
colombiana tenga un mayor rendimiento laboral y avance tecnológico en sus
aeronaves.
20
En la aeronáutica desde hace tiempo se ha venido presentado un sin número
de problemas e inconvenientes impidiendo la operación de aeronaves,
paralizándolas y con esto dejando vulnerable nuestro país, vulnerable ante
cualquier amenaza que pueda presentar quienes quieran atentar contra la
soberanía de nuestro país, siendo esto muy importante al hacer parte estas
aeronaves de uno de los mecanismos de defensa y ataque más importante
de las fuerzas militares en Colombia.
Uno de los problemas más delicados que se presentan en las aeronaves
está en los motores, y en estos, en la sección caliente. Es allí donde se
ubican los inyectores y el distribuidor unas de las piezas cruciales para el
funcionamiento de los motores a reacción. Los problemas más recuentes
presentados por el distribuidor en este caso es el taponamiento de los
orificios que pulverizan el combustible debido a impurezas en el mismo.
Los bancos de trabajo son necesarios para que todos los motores y material
aeronáutico de nueva construcción o que requieren un nivel de
mantenimiento o inspección, inmediato, sea sometido a una larga serie de
mediciones alternadas con severas pruebas de durabilidad y de carga que se
repiten hasta que tras en precisa puesta a punto, alcanzan los resultados
21
previstos en el proyecto, utilizando para ello un banco de pruebas que tengan
la instrumentación correspondiente al análisis y confirmación que se quiera
obtener.
5.1.1Historia. En la primavera de 1952 la Fuerza Aérea de Estados Unidos,
solicitó propuestas para un entrenador avanzado que introdujera a los
alumnos en la era del jet. Cessna presentó su diseño que bautizó como
modelo 318, con una disposición de asientos lado a lado para mejor
interacción. En la primavera de 1954 la USAF solicitó un modelo estático al
cual le dio la denominación de XT-37. En octubre de 1954 el XT-37 efectuó
su primer vuelo. Era una aeronave de ala recta y baja, con 2 motores en la
raíz de las alas y carlinga en forma de almeja.
Desde 1954 hasta 1995, más de 6.900 motores J69 fueron producidos para
las versiones de destino y el reconocimiento. Desde 1955 hasta 1976, más
de 3.000 motores fueron fabricados para el Cessna T-37. El J69-T-25A se
fue fabricado en 1960 y utilizado en los entrenadores Cessna T-37B y C.
5.1.2 Cessna t-37 en la FAC. El Cessna T-37, conocido como ¨tweet¨, es
una aeronave de fabricación norteamericana, diseñada y construida por la
cessna Aircraft company en la década de los cincuenta. Concebida para
entrenamiento básico y avanzado en propulsión a chorro, su misión es servir
a los pilotos como transición a aeronaves de combate de más alto
22
rendimiento. Es la cuna de los aviones militares en la era jet, y ha ofrecido
una excelente transición, a los pilotos de la fuerza aérea, a equipos de
rendimiento avanzado como el A-37 dragonfly, Mirage y kfir.
El prototipo xt-37 efectuó su vuelo inicial el 12 de octubre de 1954 y en
septiembre del siguiente año se realizó la preproducción de la primera flotilla.
Para 1959, hizo su aparición el T-37B con motores continental j 69t-25a de
1.025lbs de empuje cada uno y rediseñado en sus instrumentos y radios de
navegación y comunicación.
El t-37 está equipado con sillas eyectables, atenuadoras de empuje, un
aerofreno, spoilers para alarma artificial de pérdida, carlinga eléctrica,
sistema, sistema de iluminación de instrumentos para vuelo nocturno,
sistema defrost, y parabrisas resistente al impacto de aves.
En sus primeros años el t-37 opero en la versión t-37c. Posteriormente, se le
adicionaron tanques de punta de plano, dos puntos duros para la instalación
de armamento, un dispensador de bombas de práctica, un dispensador lanza
cohetes y una ametralladora.
23
El 20 de noviembre de 1969, la fuerza aérea colombiana adquirió 14
aeronaves, de las cuales actualmente operan 11 en misiones de instrucción,
entrenamiento, interdicción, interceptación, y apoyo aéreo cercano. En 1999,
el escuadrón de combate 116 inicio el entrenamiento operacional con lentes
de visión nocturna.
En el t-37 se entrenan misiones típicas de vuelo por instrumentos a los
diferentes aeropuertos civiles y militares del país, y misiones de vuelo visual
tales como: vuelo en formación, vuelo acrobatico, navegacions tácticas
visuales, y fase de vuelo avanzado, en la cual se realizan misiones de
entrenamiento, ataque aire-tierra con bombas de práctica y simulaciones de
ataque en diferentes coordenadas del país.
El 13 de julio de 2004, el escuadrón de combate 116 t-37 recibió a la teniente
johana Ximena herrera cortes, quien en diciembre de ese año se convirtió en
la primer mujer de la fuerza aérea en volar sola un jet militar. En 2009, el t-37
cumple 39 años de servicio en nuestro país, durante los cuales han pasado
más de 200 pilotos operacionales, y se han volado cerca de 55.400 horas.
Ha participado en operaciones de gran importancia como el despeje de la
24
zona de distensión, y se desempeñan misiones de patrullaje vial para
desarrollo de las caravanas.
5.2 MARCO TEÓRICO
La investigación realizada al taller de motores J69-T25A estrategias de
mejoramiento en el proceso de mantenimiento de aeronaves, para la
disminución de los tiempos de atención de los clientes del servicio de
mantenimiento.
5.2.1 Datos Técnicos De La Aeronave
Nombre: Tweet T-37
Tripulación: 2(Instructor y estudiante)
Longitud: 8.90 m.
Envergadura: 10.20 m
Altura: 2.80 m
Superficie alar: 17.20 m²
25
Peso vacío: 2.815 kg.
Peso máximo al despegue: 6800kg.
Planta motriz: 2 motores turborreactores Continental J69-T-25A
Empuje normal: 1.025 lb de empuje en cada motor
5.2.2 Rendimiento
Velocidad máxima operativa: 7700 km/h
Alcance: 800 mí
Alcance en crucero: 1100mi (1770 km)
Techo de servicio: 10600m (35000 ft)
Trepada: 7000 ft/min
5.2.3 Sistema de combustible. El sistema de combustible de avión incluye
la bomba de combustible, los tanques de refuerzo, un filtro de combustible,
una válvula de cierre, y medidores de flujo de combustible hasta el motor. El
sistema de combustible del motor comienza con la bomba de combustible.
Esta bomba, conducido del tren de engranajes de accesorios, tiene un
refuerzo centrífugo que tiene como objetivo proporcionar la presión si el
sistema de la aeronave llega a fallar, también reduce los efectos del vapor,
26
elevando la presión de sobrealimentación total. La fase de refuerzo
centrífuga alimenta dos secciones: de la bomba de engranajes que funcionan
en paralelo, o sección que ofrecerá la máxima presión y flujo para el motor,
cada sección es independiente de la otra. De la bomba principal de
combustible, el combustible es llevado por una manguera para el filtro de
combustible incorporado en la Unidad de Control de Combustible. Este filtro
incorpora dos separaciones de 10 micras filtrantes para evitar que el
combustible obstruya los sistemas. Un indicador de presión diferencial está
instalado en uno de los elementos filtrantes para detectar aumento de la
presión cuando los elementos se ensucian, y para realizar una lectura con
facilidad. El control de combustible incorpora una válvula de accionamiento
manual de lavado cerca de la salida del filtro de combustible, esta válvula
permite excluir material extraño fuera de la cavidad, cuando los filtros de
combustible se extraen para su reemplazo, el alojamiento del filtro se vacía
durante el cambio del filtro. En el control de combustible, hay dos caminos de
combustible por separado. De la toma de válvula de descarga, a partir de allí
combustible es conducido a través de un filtro de combustible y un regulador
de presión, y luego a la válvula de combustible a partir del solenoide. De esta
válvula, el combustible de partida se mide a través de las válvulas de purga
ajustables a las mangueras externas que conducen el combustible a los
inyectores de combustible de partida. La ruta principal de combustible se
alimenta con el control de aceleración, a la válvula del gobernador, a
27
continuación, a la válvula de corte, después a la válvula de presurización y
de allí al tubo de combustible del motor, el control de aceleración está
diseñado para influir en el control de entrada del combustible durante la
aceleración y también para compensar los cambios de las condiciones de
altitud de aire u otros ambientes. La válvula del gobernador influye en el flujo
para mantener la velocidad solicitada por el ajuste de la palanca del
acelerador. La válvula del gobernador es el servo que responde a las
señales de presión desarrolladas en el "sensor de velocidad”. Este último
también envía señales de presión a la válvula de derivación. La función de
esta es mantener un diferencial de presión entre los elementos (la
aceleración, el control y la válvula del gobernador) se debe mantener esta
diferencia de presión de combustible para evitar de nuevo a la entrada a la
bomba de combustible, ya que el diferencial de presión debe cambiar con la
velocidad, la válvula de derivación se hace sensible a una señal del elemento
sensor de velocidad, la válvula está diseñada para abrir sólo por encima
de una presión mínima y así evita "regate" de combustible o la evacuación de
la unidad de control cuando el motor se detenga. El control del combustible
es el elemento clave que afecta el control del motor. Siempre que el volumen
y el abastecimiento es adecuado este se dirige a la unidad de control de
combustible que regula la entrada de combustible al motor para cubrir todas
las condiciones de funcionamiento de forma automática, este controla las
siguientes:
28
De partida: el combustible parte de la ruta establecida para el flujo de
combustible a los inyectores de combustible, el control de combustible se
lleva a cabo por la válvula solenoide de combustible que abre este camino y
lo cierra en respuesta a las señales de control que suministran el motor.
Aceleración de reposo: el control de la aceleración establece el flujo de
combustible al principal distribuidor de combustible para acelerar el motor
hasta que se inicie una velocidad promedio sin aumento o exceso de
temperatura .como el motor alcanza la velocidad fijada por la posición de la
palanca del acelerador, la válvula del gobernador entrará en acción para
mantener la velocidad que se requiere.
Sobre espera: el control de la aceleración es designada para controlar la
entrada de combustible para todas las condiciones cambiando las
operaciones desde el reposo hasta la máxima velocidad sin dejar de
sobretensión o exceso de temperatura este compensa la aceleración, para
el cambio de altitud, la válvula del gobernador controla la velocidad de la
válvula del motor establecido por la posición de la palanca del acelerador.
(engine)
29
Figura1: diagrama esquemático sistema de combustible motor J69-T25A
Fuente: T.O. 2J-J69-73
El sistema de combustible del motor incluye una bomba de combustible
impulsada por el motor, una unidad de control de combustible, dos boquillas
de combustible de arranque y un distribuidor de combustible. La bomba de
combustible impulsada por el motor situado en la posición de 5 horas de la
caja de engranajes de accesorios es una unidad de 3 elementos, con un
elemento impulsor centrífugo que alimenta dos elementos paralelos de la
bomba de engranaje. Hay en la bomba tres entradas de fluido, una entrada
de suministro, una entrada de derivación y una salida de presión.
30
La unidad de control de combustible ubicada en la posición de las 8 horas
de la caja de engranajes de accesorios proporciona dos cursos separados de
flujo de combustible, uno para el combustible de puesta en marcha y otro
para combustible principal, también tiene un filtro de combustible de doble
elemento y una válvula de derivación la cual permite que el combustible fluya
alrededor del filtro cuando este se obstruya.
La boquilla del combustible de puesta en marcha se extiende a través del
alojamiento de la turbina dentro del espacio que queda dentro de la cámara
de combustión anular y el alojamiento de la turbina.
Están unidas con pernos a salientes ubicadas en la parte inferior del
alojamiento de la turbina. El distribuidor de combustible es parte del conjunto
del rotor de la turbina y es abastecido de combustible a través de un
pasadizo que está en el eje del rotor. (OTROS, 2010)
31
5.2.3.1 Inyector. La misión de los inyectores de combustible consiste en
Asegurar una buena pulverización del combustible, la eficiencia de esta
pulverización se mide por el valor del diámetro de la gota o grado de
pulverización (diámetro menor en la gota) tanto mayor es para un gasto
dado de combustible, la superficie total de las gotas y los procesos de
vaporización y combustión se realizan con mayor rapidez obteniendo mejor
trabajo en la turbina y mayor aprovechamiento del combustible. La
pulverización del combustible suele trabajarse con inyectores centrífugos.
Este tipo de inyector lanza el combustible en forma de una capa hueca
cónica.
Frecuentemente se emplean inyectores múltiples para dosificar grandes
cantidades de combustible con una adecuada dosificación y evitar
problemas. En el motor J69 se utiliza otro sistema para suministrar
combustible a la cámara de combustión. Este consiste en enviar el
combustible a la F.C.U. (Fuel Control Unit) a través de un ducto que se
encuentra dentro del eje de la turbina llevándolo a un disco ubicado en la
cámara de combustión con una serie de orificios que finalmente proporcionan
el combustible para una correcta combustión. (OTROS, 2010)
32
5.2.3.2 Distribuidor de combustible. Este realiza la pulverizacion del
combustible junto a los inyectores, este gira con las turbinas y esta ubicado
despues de la turbina, el distriduidor esta en el interior de la camara de
combustion, el combustible es pulverizado por los orificios del distribuidor a
medida que este gira según las revoluciones enviadas por la turbina, este
pulveriza el combustible para que se lleve a cabo una combustion excelente
y el motor durante este proceso funcione correctamente.
El distribuidor dosifica y distribuye el combustible según la necesidad de
potencia y empuje que requiere el avion, este sistema es controlado por los
governadores y por los diferentes elementos de control que se encuentran
en el sistema de combustible.
5.2.4 Inspecciones De Los Inyectores. En este motor las inspecciones
programadas son:
inspeccion Jeim 1000 horas
overhaul 4000 horas
inspecciones horarias 50.100-400
33
Inspecciones no programadas del motor:
por aceite
alta temperatura
alta o baja presion de aceite
alto consumo de aceite
sobrevelocidad
atascamiento
mezcla de aceite y combustible
Las inspecciones de los inyectores por lo general se deben realizar si se
presentan rajaduras por fuera de estos, al igual que picaduras en los bordes
de los orificios por donde pasa fluido de combustible. Otro tipo de
inspecciones son las programadas que van de acuerdo a numero de horas
de trabajo. En estos inyectores se deben presentar inspecciones a las 1200
horas de uso.
En el caso que presenten anomalias por lo regular, si es superficialmente se
deben pulir los bordes y rajaduras y/o limpiar el inyector manualmente con
ayuda de un cepillo.
34
Las novedades se arreglan según el problema. De no estar en los limites, el
inyector debera cambiarse.
Las inspecciones imprevistas son aquellas realizadas a un elemento o
conjunto en caso de fallo en su fuencionamiento y comienza con una guia de
verificacion (caza fallas) que al seguirla detenidamente se puede conocer el
funcionamiento de un elemento e ir descartando posibles fallas. (OTROS,
2010)
5.2.5 Inspecciones Del Distribuidor De Combustible.
Pendient?????????????????????????????????????????????????
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ALGO FALTA ACA
35
5.3 MARCO CONCEPTUAL
5.3.1 Bernoulli. Como concepto esencial la ley de Bernoulli explica que la
velocidad de entrada de líquido a un diámetro definido será proporcional a la
velocidad y presión de salida si el diámetro de salida es menor es menor o
mayor.
Este es aplicado al funcionamiento del distribuidor y los inyectores ya que el
combustible viene con presión y velocidad determinada y al encontrar un
orificio de salida de menor diámetro que las líneas en el inyector y el tubo del
distribuidor y al final crearan la capa de líquido pulverizado al momento de
salir.
5.3.1.1 El Teorema De Bernoulli Como la presión y la velocidad actúan
recíprocamente:
Presión estática + presión dinámica = presión total = constante
36
Presión estática + ½ x densidad x velocidad = presión total = constante
5.4 MARCO GEOGRÁFICO
El banco de prueba para el distribuidor de combustible motor j-69 t 25a se
desarrollara en el taller de motor j-69 t 25a de el comando aéreo de
mantenimiento CAMAN ya que su realización ayudara a dar solución a uno
de los problemas más frecuentes con el distribuidor de combustible y así
determinar las fallas como lo son comúnmente las fracturas sufridas por
parte del bafle al igual que simular el comportamiento.
El banco de prueba para el distribuidor de combustible será destinado a la
Unidad ubicada en el municipio de Madrid, Cundinamarca, considerada como
una de las mejores bases para el Mantenimiento Aeronáutico de las
aeronaves de la Fuerza Aérea Colombiana por su amplio campo de acción a
nivel general. La Unidad posee aeronaves que son usadas día a día en
operaciones de transporte de personal, material de guerra y ayuda
humanitaria.
37
El banco de prueba para el distribuidor de combustible junto con sus
manuales de operación quedará en el taller de motores J69-T25a donde
cumplirá la función para la cual será diseñado.
Figura2: Escudo Comando Aéreo de Mantenimiento CAMAN.
5.5 MARCO LEGAL
Apoyados en las normas legales y vigentes del orden nacional e institucional,
se ha tomado referencia a las normas y leyes expuestas en la Constitución
Política Colombiana de 1991, el NTC 1489 del Instituto Colombiano de
Normas Técnicas (ICONTEC),
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5.5.1 Reglamento Académico y Disciplinario de la escuela de
Suboficiales de la fuerza aérea Sección c: trabajo de grado: propuesta-sustentación- evaluación plazos y normas
Artículo 58: Trabajo de grado
El trabajo de grado, es el estudio investigativo y dirigido de acuerdo con las
normas metodológicas vigentes, realizado por el aspirante a optar el título de
tecnólogo aeronáutico, el cual debe propender por el avance, la aplicación de
la ciencia y la tecnología a la aviación, además debe responder por las
necesidades concretas de la Fuerza Aérea.
El trabajo de grado podrá ser un proyecto específico en aeronáutica militar,
una monografía, un trabajo de interés para la escuela o un proyecto
aplicativo, o seminario como producto final de la formación investigativa en la
escuela.
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Parágrafo. No se podrá exigir la realización de trabajos que estén por fuera
de alcance económico y temporal de los estudiantes. Cuando la realización
del trabajo no cuente con las posibilidades del tiempo y del dinero por parte
del Alumno, sólo se le exigirá la presentación de la maqueta.
5.5.2 Reglamentación Mantenimiento Aeronáutico El comando de la
FAC, expidió la resolución Nº002 de 1996, mediante la cual se aprueba el
manual técnico de mantenimiento como publicación básica de mantenimiento
que determina los requisitos técnicos y, o administrativos a cumplir en el
mantenimiento aeronáutico de la Fuerza Aérea Colombiana.
En una de sus partes se establece que el mantenimiento aeronáutico de la
FAC se rige por las órdenes técnicas de los manuales de la Armada, Ejército,
y Fuerza Aérea americana y demás publicaciones técnicas procedentes de
las diferentes casas fabricantes de aeronaves y equipos aeronáuticos.
5.5.3 Reglas relativas a la ejecución de los trabajos Cada persona
autorizada que ejecute mantenimiento, mantenimiento preventivo o alteración
en una aeronave, motor, hélice, dispositivo o componente, usara los
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métodos, técnicas, y practicas escritas en los manuales del fabricante, en las
instrucciones para la aeronavegabilidad continuada, en los boletines de
servicio y en cualquier otro documento técnico actualizado el fabricante, u
otros métodos, técnicas y prácticas de la industria aceptadas por la UAEAC.
La persona autorizada que ejecuta el mantenimiento usara las herramientas,
el equipo, y los equipos de ensayo necesarios para asegurar la terminación
del trabajo de acuerdo con las prácticas aceptadas en la industria. Si el
fabricante en cuestión recomienda herramientas y equipos especiales, la
persona autorizada deberá usar esas herramientas y equipos, o construirlas
de acuerdo a planos del fabricante o sus equivalentes previa aceptación para
su uso por parte de la UAEAC.
• Cada persona autorizada que requiera efectuar una alteración mayor o
reparación mayor, no podrá comenzar trabajos, sin disponer de la aprobación
de la autoridad aeronáutica del estado de certificación del
• Producto y además, presentar para aprobación de la UAEAC la orden
de ingeniería con planos, materiales, herramientas, equipos, cálculos
necesarios y cualquier otra información como sea requerida para el trabajo,
todo de acuerdo a los procedimientos establecidos por la UAEAC.
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• Toda persona autorizada que realice una construcción deberá
disponer de los métodos, técnicas y prácticas, y poseer todos los equipos,
herramientas, planos y especificaciones de procesos de materiales
necesarios para llevar acabo de forma correcta la reconstrucción, de acuerdo
con las especificaciones y aprobación del fabricante de la aeronave para
marca, modelo, y número de serie correspondiente.
6. ESTUDIO TECNICO
6.1 DESCRIPCION DEL BANCO
Teniendo como principio que los bancos de prueba cumplen una función muy
importante en el desarrollo de tareas de la tecnología de mantenimiento
aeronáutico en la Fuerza Aérea Colombiana, decidimos actualizar el banco
de prueba para inyectores de motores J69-T25A, el cual es necesario para
la realización y ayuda de trabajo en el CAMAN, entonces se procede a crear
el diseño para desarrollar un nuevo banco para las pruebas del distribuidor,
42
pero se observó que el banco existente utilizado para las pruebas de
inyectores se le podía realizar la actualización del banco para que tenga una
doble función la cual será la de prueba de inyectores y la prueba del
distribuidor, para lograr esto se crea el diseño de la modificación y se
procede a realizar la modificación del banco creándole un nuevo cubículo de
vidrio que se pueda abrir para ubicar el distribuidor en la cámara de pruebas
y este cubículo tiene un área mayor debido a la longitud del distribuidor, se
integró unos soportes en la cámara de prueba que tienen unos rodillos para
permitir el movimiento del distribuidor, se integra también un motor de ¼ de
potencia de energía eléctrica que proveerá el movimiento al distribuidor, y
para la inyección del combustible se toma en cuenta el principio utilizado por
la cámara de combustión del motor J69-T25A creando un acople que permita
la inyección de combustible y el movimiento del distribuidor; se integra
conjuntamente al banco un manómetro para medir la presión que ingresa al
sistema y según las indicaciones aumentar o disminuir el ingreso de
combustible utilizando una llave de paso; realizándole las modificaciones
mencionadas anteriormente el banco servirá para darle una doble función
probando los inyectores y el distribuidor de combustible mejorando la
eficiencia del banco y reduciendo costos y espacio ocupado en el taller. La
actualización del banco de prueba para inyectores de combustible J69-
T25A ayudara a realizar las pruebas de los inyectores de combustible y el
distribuidor de combustible haciendo las pruebas con mayor confiabilidad y
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disminuyendo el tiempo utilizado normalmente mejorando también la
eficiencia del taller y el alistamiento de los motores dando cumplimiento al
máximo a la misión del taller.
6.1.1 Características del Banco El proyecto de actualización de banco de
prueba para inyectores consistió en construir un sistema para la verificación
del distribuidor de combustible y adaptarlo en el banco de prueba para
inyectores y así probarlo, determinando un correcto funcionamiento del
distribuidor y el inyector.
Se deja a la vista el sistema para que se pueda ver claramente el
funcionamiento del banco y de ser necesario una arreglo realizarlo sin ningún
problema de tiempo o de comodidad.
Se incorporó un motor de un cuarto de potencia para que en el segundo
sistema por medio de poleas se pueda dar movimiento circular en un mismo
eje, así realizando la correcta inspección del distribuidor verificando así cada
uno de sus mini inyectores (agujeros) que lo rodean.
44
El banco anterior consistía en dos filtros, uno para recibir combustible y
llevarlo al inyector y otro para llevarlo a través de conexión por tuberías de
nuevo al reservorio o tanque de reserva sin impurezas.
El banco tiene una altura de 101.6 cm hasta la base del cubículo de cristal,
de ancho mide 63.5 cm. El banco está apoyado en un banco de lamina CR
de 16, en la parte superior se encuentra la cabina de cristal en donde se
puede ver el funcionamiento total del banco en la o parte del motor y no
permite el contacto del combustible y el operario.
6.1.2 Partes del Banco.
Estructura del banco
Reservorio
Motor
Bomba hidráulica
Manómetro
Llave de paso
Interruptor de encendido
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Bandeja de lavado
Cubículo de cristal
Cable de conexión
2 Filtros
Poleas
2 Cojinetes
6.2 PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL
Cada uno de los procedimientos realizados, se relacionan con el banco de tal
forma que permita una mejor apreciación y distribución de espacio en el
mismo, la estructura contiene un color de acuerdo a lo escrito en el código de
seguridad, se realizó la nueva marcación de todos los componentes del
banco para cuando se requiera realizar un arreglo, pueda tener acceso
directo en estos.
En la parte superior el compartimiento de cristal es de un ancho de 5 mm
para poder resistir la presión de 200 psi máximo inyectados por el sistema.
46
6.3 MANUAL DE OPERACIONES DEL BANCO DE PRUEBA PARA N INYECTORES DE COMBUSTIBLE
6.3.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL
El funcionamiento y la operación del banco se deben hacer bajo estrictas
normas de seguridad como son:
Mantener un lugar de trabajo y banco limpio para la operación.
Utilizar ropa adecuada por parte del operario como un overol de
trabajo que se pueda quitar rápidamente en caso de ser necesario
No utilizar anillos ni cadenas ni elementos electrónicos personales
Área ventilada
Solo será operado por personal capacitado y responsable
Operar el banco solo cuando sea necesario y con autorización del jefe
taller o personal responsable encargado del banco.
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Verificar que exista un extintor a menos de 20 mts de distancia y alejar
elementos de material que puedan causar llamas o chispas.
6.3.2 FUNCIONAMIENTO DEL BANCO Revisar que ningún componente del banco tenga daños.
Verificar la limpieza y buenas condiciones del banco.
Conectar el cable a la toma de corriente.
Accionar el interruptor de encendido ON / OFF.
Verificar y limpiar el inyector que va a ser probado.
Instalar el interruptor al acople para la prueba.
Asegurar el acople del vidrio.
Abrir la llave de paso de combustible.
Verificar en el manómetro la presión requerida.
Verificar el correcto funcionamiento del inyector o el distribuidor de
acuerdo a la prueba con las gráficas en el cristal.
Cerrar la llave de paso del combustible al inyector.
Verificar que no salga de combustible.
Quitar el acople del cristal.
Quitar el inyector del acople.
Apagar con el interruptor ON / OFF.
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Desconectar el banco de la toma-corriente.
Atención
Si hay derrames y fugas en el momento de operar el banco, termine
inmediatamente el proceso y verifique los posibles daños.
Recuerde dejar siempre el banco en perfecto estado de limpieza.
En caso de contacto de combustible con los ojos lavar con abundante
agua y jabón.
En caso de ingerir el combustible recurra a asistencia médica.
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7 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ACTIVIDADES
OCT
NOV
DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
Elaboración de propuestaSustentación de propuestaPropuesta de proyectoCompra de materiales e instrumentosMontaje de los componentes del bancoInstalación del bancoElaboración del libroRevisión del proyecto de grado pruebas y correccionesPruebas y correccionesSustentación del proyecto
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TABLA N 1ª Cronograma de actividades
Actividades técnicas operativas
Labores académicas
Acciones administrativas
8 RECURSOS
8.1 RECURSOS HUMANOS
Para la realización de este proyecto contamos con la asesoría de personas
muy preparadas y con amplia experiencia en cada una de sus aéreas, tanto
docentes como suboficiales y ofíciales de la escuela y la unidad de Comando
Aéreo de Mantenimiento, asesorías como lo son mantenimiento aeronáutico,
agroindustrial, metodología de la investigación entre otras. Estas personas
nos dieron las indicaciones para realizar una buena investigación en lo
referente a nuestro proyecto.
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8.2 RECURSOS MATERIALES
ELEMENTO CANTIDAD
Lamina CR calibre 16 de 101.6cm de largo y 88.9 de ancho
Puerta frontal tipo panel en lamina calibre 16 CR con su
respectivo seguro de llave
Bandeja con protección hacia abajo, con dos manijas para su
posible extracción
Ruedas giratorias y fijas de 1 “
Una manija en tubo de 1” para su agarre y movilización
Acabado en pintura y electroestática
Manómetro de 300 psi
Cubículo de prueba en cristal de 30 cm de alto, 38,4 cm de
ancho y 43,5cm de largo
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Reservorio con divisiones en calibre 16 CR
ANEXOS
ENTREVISTA
Esta se realizó al TP: Antolinez Jaimes Héctor Ricardo quien es el inspector
de los motoresJ69-T25A y nos comento la necesidad del banco.
a. ¿Cómo es seria el funcionamiento de este tipo de banco?
Este banco tendría como propósito detectar fisuras o rupturas en
el distribuidor de combustible del motor J 69-t25 a y detectar el
mal funcionamiento de los orificios finales en donde se obtiene
como resultado el combustible pulverizado; tal como lo hace un
banco especializado en los talleres de la USAF.
53
EL CUADRO DE abajo???
b. ¿Para cuantos tipos de motores serviría este tipo de banco?
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Este tipo de banco seria único y exclusivo para los motores
J 69-t25 a, ya que estos son los únicos motores que cuentan con este
mecanismo de mecanismo de distribuidor .
c. ¿En qué tipo de mantenimiento sería utilizado este tipo de
banco?
En el CAMAN , se realizan 3 tipos de mantenimiento desde el
preventivo hasta el over hall, en este caso los motores J 69-t-25 a
vienen desde todas las bases de la FUERZA AEREA COLOMBIANA para
realizar un mantenimiento de tercer nivel, debido a diferentes factores de
su uso o por el factor tiempo.
CARACTERISTICAS DEL BANCO
¿Cómo estaría conformado este banco?
Este banco estaría compuesto por:
2 motores
1 bomba de combustible
1 armazón
Poleas
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Manómetro de presión
Válvula de control de presión
Cúpula removible
Sistema de iluminación
¿Cuál sería la fuente de alimentación de este banco?
Para este tipo de banco se utilizara una fuente de alimentación de
voltaje directo de 115 V
¿Cuántas funciones tiene este banco?
Este banco estaría diseñado para dos únicas funciones:
Hacer las pruebas en tierra de los inyectores de combustible para
generar un correcto mantenimiento y verificación de estos.
Probar cada uno de los pulverizadores de combustible del distribuidor
de manera visual, mostrando un funcionamiento igual al que se
desarrolla cuando está funcionando con todo el motor, probando por
medio de una simulación del distribuidor que el mismo no tiene fisuras
en la parte en donde está haciendo un funcionamiento en la cámara
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de combustión, ya que usualmente debido a los diferentes factores
y condiciones extremas en las que está expuesto el distribuidor se
fisura o rompe.
¿Cómo es el funcionamiento de este banco para probar los pulverizadores
del distribuidor?
Para empezar con el mantenimiento tipo 3 (over hall) de los
pulverizadores del distribuidor de combustible del motor J69-t 25a
Se introduce el distribuidor al banco, se pone en unos soportes con
rodamientos que al prender el banco por medio de las poleas y el motor el
distribuidor gira de manera lenta, por otra parte, se debe conectar la
manguera de alimentación al distribuidor con presión de 100 PSI (USAF
PUBLICATIONS), de esa manera el distribuidor mientras gira va
pulverizando el combustible inyectado, mostrando así cada agujero en
su funcionamiento como si estuviese en el motor.
¿Cómo es el funcionamiento de este banco en cuanto a las pruebas para
detectar fisuras?
La realización de las pruebas para detectar fisuras, se adapta una goma
especial para tapar los pulverizadores del combustible, para que de esa
manera se pueda detectar clara y rápidamente la fisura, después se
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introduce el distribuidor en el banco colocándolo en los rodamientos y
conectando la manguera de alimentación al distribuidor .
Como resultado no debe haber ningún escape de combustible por
ningún lado del distribuidor , ya que los agujeros pulverizadores fueron
bloqueados con la goma y la abrazadera especial.
Se hizo la visita correspondiente a la unidad de CAMAN para conocer sobre
cómo se podría colaborar en los procesos de mantenimiento de esta base;
indagando se llego a la conclusión de la notable falta de un mecanismo en el
cual poder hacer una rigurosa inspección y así mismo la probabilidad de
generar un excelente mantenimiento a los distribuidores del combustible.
Se obtuvo una inducción general de cómo es el funcionamiento del
distribuidor de combustible en el motor j69-t25a y así mismo conocer lo
indispensable que se hace este dispositivo para el correcto trabajo del motor.
Posterior a la inducción del funcionamiento del motor se explicó cómo se
realiza el mantenimiento específicamente a los distribuidores, y se
encuentran demasiadas falencias que hacen difícil la inspección del
distribuidor antes de la reparación y después de ella para una verificación de
calidad. Y se hace clara la necesidad de este banco de prueba para los
distribuidores.
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Se hace un bosquejo de cómo sería el banco de prueba y lo que necesitaría
para ser útil en el taller y poder montar aquí el distribuidor de combustible
como tal y simular el trabajo que realiza este en el motor y así detectar fallas,
fisuras, grietas, obstrucciones o taponamientos que generalmente se
presentan en este dispositivo.
En la actualidad se tiene un conocimiento exacto de los componentes que
debe llevar este banco simulador y como debe ir su construcción, de este
modo se ha logrado tener todo preparado para su posterior construcción,
pruebas de funcionamiento e implementación en el taller.
IMÁGENES
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Banco de prueba de inyectores
Esta es la prueba que se realiza sin el banco de pruebas
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Trabajando en la modificación del banco de prueba
Diseño del banco con la actualización.
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BIBILOGRAFIA
http://wilmeraviationblackberry.blogspot.com/2009/03/avion-tweet-t-37-bc-
informacion-tecnica.html
CONTINENTAL ENGINE T.O. 2j –j69-73 1-4 Fuel system Schematic
Diagram 1-5 Fuel flow.
Manual de mantenimiento motor J69-T25A continental-teledyne J-69-T25A
http://eruizf.com/aviacion/cessna_t37_tweet.html
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http://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/systems/j69.htm
http://www.marchfield.org/t37.htm
http://www.eflightmanuals.com/detail/itemDetail.asp?mID=6447
http://www.docstoc.com/docs/22707685/Gas-Turbines-Specsv2
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