Verificando a compressão dos cilindros de motores aeronáuticos

Uma maravilhosa sinfonia de ar, combustível e elétrons acontecem após o ponto morto alto , o ponto de pressão máxima do cilindro. É essa pressão, atuando no cabeça do pistão, que aciona a o eixo de manivela, através da biela e, finalmente, a hélice.

Como mecânico de uma aeronave, você deve monitorar a compressão de cada cilindro. O método clássico é um teste de pressão diferencial, também conhecido como vazamento. Geralmente é executado em cada intervalo de inspeção (por exemplo, 100 Horas) e a qualquer momento que a integridade do cilindro estiver em questão.

Neste vídeo você poderá ver como é o funcionamento do motor aeronáutico

Primeiro, algumas palavras sobre segurança. Um teste de compressão é simples de executar, mas requer cuidados. O aparelho de teste introduz ar comprimido no cilindro e, se o eixo de manivela não estiver no ponto morto inferior, poderá girar a hélice. A pressão aplicada é muito menor que a pressão normal de combustão, mas o virabrequim ainda pode obter velocidade suficiente para enviar você ao hospital. Na melhor das hipóteses, você será alvo de uma de uma resenha de aeroporto; portanto, vá devagar, pense antes de agir e sempre fique fora do curso da hélice!

Figura 1 – Algumas ferramentas usadas para a medição dos cilindros de motores aeronáuticos a pistão

A seguir, é apresentado um método que permite que um mecânico trabalhe sozinho. No entanto, é sempre uma boa idéia ter um parceiro para o trabalho para auxiliar na mediçao. Um mecânico opera o medidor enquanto o outro seguraça o equipamento e o mantém parado, apenas para ter certeza da clareza da medição.

Reúna suas ferramentas (Fig. 1). Você precisa de um teste de compressão adequado e um compressor de ar capaz de manter 100 psi em fluxo moderado, além das ferramentas que você normalmente usa para remover e substituir as velas de ignição.

Aqueça o motor até a temperatura operacional. Durante a execução, ligue o os magneto para verificar a rotação do motor. Após o desligamento, verifique se os dois magnetos estão desligados e se a mistura é cortada. Remova uma vela de ignição de todos os cilindros (Fig. 2). Superior ou inferior não importa. Escolha o que for mais acessível.

Figura – Retire as velas mais acessíveis

Enrosque o adaptador da vela de ignição do medidor de compressão em um cilindro (Fig. 3). Ele possui um anel de vedação ( O-ring ), de modo que é firmemente apertado à mão.

Figura 3 – O adaptador de vela pode ser rosqueado a mão e possui um ‘o ring

Localize o ponto morto alto. A maneira mais fácil de fazer isso é pela sensação. Simplesmente segure a ponta do dedo na extremidade aberta do conector da mangueira do adaptador e gire a hélice na direção normal (Fig. 4). À medida que o pistão sobe no seu curso, você sentirá um aumento de pressão na ponta dos dedos. Da mesma forma, ao passar do topo, você sentirá a queda ou a sucção de pressão se você tiver liberado a pressão no topo. Apenas um momento de experimentação determinará a posição angular da hélice no ponto morto alto.

Figura 4 – Você sentirá a compressão do cilindro quando colocar o dedo no adaptador de vela

O medidor de compressão clássico (Fig. 5) possui apenas dois controles, um regulador de pressão e uma válvula de fechamento. O regulador (botão preto à esquerda) funciona da maneira convencional; gire no sentido anti-horário para reduzir a pressão e no sentido horário para aumentar. Você lê a pressão regulada no manômetro esquerdo, logo acima do botão.

A válvula de suprimento (na ponta do dedo) controla o suprimento de ar para o cilindro. A pressão do cilindro é lida no manômetro direitamente. Quando a válvula estiver fechada, o manômetro do cilindro exibirá o mesmo que o manômetro regulado. Quando aberto, ele lê a pressão real no cilindro.

Figura 5 – Medidor de compressão mais utilizado

Comece girando o botão do regulador de pressão várias voltas no sentido anti-horário para reduzir a pressão regulada para um valor arbitrário muito baixo. Conecte o testador à linha do compressor e, com a válvula do cilindro fechada, conecte o medidro de compressão ao adaptador da vela de ignição (Fig. 6). Verifique se a hélice está no ponto morto alto ou muito perto dele. Libere a área da helice, e assegure que não tenham pessoas, carrinhos de ferramentas ou mesmo animais pequenos próximo e abra lentamente a válvula de suprimento do cilindro. Ajuste a pressão regulada para 25 psi. Agora segure a hélice firmemente, gire-a para trás cerca de um quarto de rotação e depois para a frente para retornar suavemente à posição de ponto morto alto. Os anéis de compressão dos pistões estarão assentados, como estariam durante a operação do motor, prontos para a verificação da pressão. A baixa pressão do cilindro não gera muita força na hélice, por isso é fácil de manusear e menos propenso a ferir alguém se você escorregar.

6 – Conecte o teste na linha do compressor com a válvula fechada

Com a hélice cuidadosamente posicionada no ponto morto alto, gire o botão do regulador no sentido horário para aumentar a pressão regulada para 80 psi, um valor padrão. Leia a pressão do cilindro no manômetro direito. Pode ser necessário ajustar o botão do regulador para manter a pressão regulada em 80 se o tanque do compressor for pequeno. Na foto (Fig. 7), a pressão do cilindro é de 68 psi. Ele seria registrado na caderneta do motor como 68/80.

Figura 7 – Observe que as marcações do manomêtro

Antes de desconectar qualquer coisa, gire o botão do regulador de volta para 25 psi, uma configuração para o próximo cilindro. Feche a válvula de suprimento, libere a conexão rápida e mova o adaptador da vela de ignição para outro cilindro. Se desejar, você pode seguir a ordem dos cilibdros, mas isso realmente não importa. O método da ponta do dedo encontrará o curso de compressão do cilindro escolhido e você já observou a posição angular da hélice no ponto morto alto.

Com os valores registrados para todos os cilindros, é hora de considerar a aeronavegabilidade. Um guia resumido diria que o vazamento de um cilindro não é muito importante, mas todos os outros vazamentos são graves. Consulte as instruções de serviço do fabricante antes de interpretar os valores de vazamento e / ou tentar corrigir um cilindro. Estar errado sem uma pista restante pode arruinar o seu dia.

Detalhes diferenciais
O medidor de compressão de ciindros clássico incorpora um regulador de pressão, um orifício de precisão, uma válvula on-off e dois medidores idênticos (Fig. 8). Ele é conectado ao cilindro através de um adaptador e um encaixe de linha de ar padrão (não mostrado).

Figura 8 – Esquema do medidor de pressão

A pressão da linha de um compressor (Fig. 9, azul) é regulada para 80 psi (verde), um padrão de aviação. O orifício fornece uma queda de pressão proporcional ao fluxo de ar através do orifício e do cilindro conectado. No fluxo zero, a pressão ajustante do orifício (amarelo) seria igual à pressão regulada. Dado um pequeno fluxo, a queda de pressão seria pequena (indicação de alto manômetro), enquanto um grande fluxo (isto é, um cilindro com vazamento) resultaria em uma grande queda de pressão (indicação baixa no manômetro).

Figura 9 – Pressão aplicada ao cilindro

O orifício do manômetro para motores pequenos tem um diâmetro especificado de 0,040 polegadas e um ângulo de entrada entre 59 e 60 graus. Você encontrará referências que exigem um orifício de 0,060 polegadas para uso em cilindros com diâmetro maior que 5 polegadas. No entanto, as informações de serviço de um fabricante têm prioridade sobre qualquer método utilizado por um mecânico. O Lycoming SI 1191A e o Continental SB 03-3 especificam o orifício de 0,040 polegadas para todos os modelos de motores, incluindo aqueles diâmentros superiores a 5 polegadas.

O conjunto básico de medidores mostrado acima é tudo o que você precisa para um Lycoming. De acordo com o SI 1191A, os cilindros Lycoming devem testar a uma distância de 5 psi entre si e 70/80 ou superior, enquanto leituras abaixo de 65/80 ou diferenças de 10 a 15 psi requerem um novo teste regular para determinar a taxa e a tendência de desgaste. Abaixo de 60/80, ou mais que uma propagação de 15 psi, requer investigação e talvez substituição dos cilindros.

A Continental não publica uma pressão mínima. Em vez disso, o Continental SB03-4 requer um medidor de compressão de cilindros que incorpore um orifício mestre e válvula de controle adicionais ou o uso de um orifício mestre acessório. O orifício é usado para estabelecer um limite mínimo aceitável de vazamento de pressão, antes de realizar o teste de vazamento. O limite de vazamento é um valor mínimo de pressão determinado em campo, usado no lugar dos valores mínimos publicados. É estabelecido fazendo um vazamento através do orifício principal calibrado, antes de conectar ao cilindro (Fig. 10).

Orificio mestre

Se a pressão do cilindro for maior que a pressão registrada anteriormente no orifício principal, a Continental considera aceitável a taxa de vazamento do cilindro (Fig. 11). No entanto, os mecânicos devem consultar a Tabela 1 no SB03-4 para obter informações completas sobre aeronavegabilidade. A Continental exige que você considere a natureza do vazamento ao tomar uma decisão.

Figura 11

Os leitores de olhos nítidos observarão o uso de uma ferramenta não requisitada pelo SB03-4 em um motor Continental O-200. Embora inaceitável para a Continental, é bastante comum em campo. A ferramenta clássica e as diretrizes tradicionais funcionam bem para um proprietário que deseja monitorar tendências para um mecanismo específico usando o mesmo medidor todas as vezes – principalmente se os valores de teste estiverem bem acima de 60/80. Lembre-se de que os valores mínimos determinados com um orifício principal estão nos anos 40. Se um cilindro Continental estiver inclinado, ou se a legalidade ou a garantia entrar em cena, obtenha a ferramenta especificada e use-a para estabelecer a pressão mínima aceitável. Ao comprar um novo medidor, gaste alguns dólares extras e compre um com o orifício principal adicional, de acordo com o Continental SB. É a ferramenta legal para os Continental e você a usará como no modelo clássico ao verificar um cilindro Lycoming.

“O capitão Eddie diz: Cuide do seu motor e ele cuidará de você. Voe com segurança!”

Texto integral escrito por Dan Horton do site https://www.kitplanes.com/

Leia mais sobre teste de compressão http://www.tcmlink.com/pdf2/SB03-4.pdf

E mais aqui https://www.lycoming.com/content/service-instruction-no-1191a

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