1455 – Motores de turbinas de gas

Módulo Profesional: Motores de turbinas de gas.

1455

Este módulo profesional contiene la formación necesaria para desempeñar las funciones de caracterización y mantenimiento del motor de turbina de gas.

240 Horas

Criterio 1: Caracteriza el funcionamiento del motor de turbina de gas relacionando la variación de sus características con el funcionamiento óptimo del mismo.

1. Se ha escrito la ecuación fundamental de la mecánica.
2. Se ha realizado un esquema de la clasificación de los motores de turbina de gas.
3. Se ha realizado un diagrama P-V y T-S del ciclo de Brayton relacionando cada parte del ciclo termodinámico con la parte estructural correspondiente.
4. Se ha especificado la relación que existe entre las características aerodinámicas que intervienen en el ciclo.
5. Se han enumerado los diferentes tipos de rendimientos que caracterizan el motor.
6. Se ha definido la influencia de la velocidad, altitud y temperatura en el rendimiento del motor.
7. Se han enunciado las variables relativas que nos permiten comparar diferentes motores a nivel del mar.
8. Se han enumerado las limitaciones de velocidad, altitud y temperatura en la operativa del motor.
9. Se ha escrito la ecuación que relaciona el empuje total y el empuje neto.

Criterio 2: Identifica cada una de las partes que componen un motor de turbina de gas relacionando las mismas con el ciclo termodinámico.

1. Se ha realizado una descripción del conducto de admisión y de las variaciones que sufren las características aerodinámicas dentro del mismo.
2. Se han analizado los compresores axial y centrífugo especificando las variaciones que sufren las características aerodinámicas en cada uno de ellos.
3. Se han enumerado las diferencias que existen entre el compresor axial y el compresor centrífugo.
4. Se ha realizado un diagrama que describe los tres tipo de cámara de combustión que existen indicando las variaciones que sufren las características aerodinámicas en cada una de ellas.
5. Se ha analizado el funcionamiento de la turbina de gas así como las variaciones que sufren las características aerodinámicas dentro de la misma.
6. Se ha definido el principio de funcionamiento de la etapa de escape del motor así como las variaciones que sufren las características aerodinámicas dentro de la misma.
7. Se han definido y explicado los diferentes tipos de toberas que existen.
8. Se han enumerado los métodos que existen de inversión de empuje.
9. Se han enumerado y situado los tipos de cojinetes que se montan en los motores de turbina de gas.

Criterio 3: Caracteriza los diferentes tipos de motores de turbina de gas que existen incluidos los sistemas de aumento de potencia utilizados, relacionando sus prestaciones con el ciclo termodinámico de referencia.

1. Se han realizado esquemas de turborreactores simples y con sistemas de postcombustión.
2. Se ha definido el proceso de inyección de agua y agua/alcohol y las modificaciones que conlleva en el diagrama termodinámico de funcionamiento del motor.
3. Se ha descrito el proceso de postcombustión del motor así como los elementos que intervienen en él.
4. Se ha especificado la influencia del proceso de postcombustión en el ciclo termodinámico del motor y en el consumo de combustible.
5. Se ha realizado un esquema de un motor turbohélice, de un motor turboeje y de un motor turbofan.
6. Se han definido las variaciones estructurales y tipos de toberas que caracterizan el motor turbofan.
7. Se han relacionado el motor turbohélice y el motor turboeje con sus respectivos ciclos termodinámicos.

Criterio 4: Caracteriza los sistemas de lubricación y control de alimentación de combustible del motor, describiendo la actuación de sus componentes.

1. Se han especificado las funciones del sistema de lubricación y los elementos sobre los que actúa.
2. Se han descrito los circuitos y componentes del sistema de lubricación, y sus relaciones con otros sistemas (combustible, aire, antihielo) c) Se han identificado todos los parámetros de indicación y aviso del sistema de lubricación.
3. Se han definido los límites operacionales de funcionamiento del motor, los principales parámetros de control de dicho funcionamiento y los sistemas de medición e indicación de los mismos.
4. Se ha realizado un esquema general del circuito de alimentación y control de combustible al motor, identificando sus componentes.
5. Se ha descrito el funcionamiento de las unidades de control de combustible hidromecánicas y su respuesta a las variaciones de los parámetros de funcionamiento.
6. Se ha descrito la arquitectura básica de los sistemas de control de combustible electrónicos (FADEC) y sus funciones.
7. Se han caracterizado los principales combustibles y lubricantes empleados en aviación.

Criterio 5: Caracteriza los sistemas de suministro de aire a presión procedentes del motor de reacción y de la Unidad de Potencia Auxiliar (APU), y los sistemas de arranque, especificando la actuación de dichos sistemas.

1. Se han descrito los procedimientos de sangrado de aire del motor y su influencia sobre el funcionamiento del mismo.
2. Se han definido los procedimientos de control del funcionamiento del compresor mediante los sangrados del motor c) Se ha descrito el funcionamiento de la Unidad de Potencia Auxiliar (APU).
3. Se han especificado las diferentes aplicaciones del aire a presión.
4. Se ha definido la relación del sistema de aire con otros sistemas (antihielo, aire acondicionado, presurización,…).
5. Se ha descrito el procedimiento general para el arranque de un motor de turbina.
6. Se ha descrito el modo de actuación de los principales sistemas de arranque del motor y APU.
7. Se ha definido el funcionamiento de los distintos sistemas de encendido.

Criterio 6: Realiza operaciones de verificación y mantenimiento del motor de reacción y sus componentes principales, interpretando los procedimientos establecidos en los manuales específicos.

1. Se ha seleccionado la documentación técnica relativa a la actuación que se va a realizar.
2. Se ha efectuado el mantenimiento de los álabes del fan en los motores turbofan.
3. Se ha realizado la verificación y control del sistema de admisión de aire al motor.
4. Se ha realizado la inspección boroscópica de las partes no accesibles del motor.
5. Se han efectuado las tareas de mantenimiento preventivo especificadas en el manual del motor.
6. Se ha efectuado la inspección de estructura y componentes según los datos especificados por el fabricante.

Criterio 7: Realiza operaciones de verificación y mantenimiento de los componentes y sistemas accesorios de funcionamiento y control del motor, interpretando los procedimientos establecidos en los manuales específicos.

1. Se ha seleccionado la documentación necesaria para la intervención que se va a realizar.
2. Se han aplicado los métodos de detección de anomalías en el sistema de lubricación del motor.
3. Se ha verificado el funcionamiento de los dispositivos de arranque y encendido del motor.
4. Se ha comprobado la actuación de los sistemas de reversa.
5. Se ha realizado el mantenimiento preventivo de los sistemas accesorios de motor.
6. Se ha verificado el funcionamiento de las bombas de combustible de alta presión.
7. Se han comprobado los parámetros de funcionamiento de la unidad de control de combustible.
8. Se ha verificado el funcionamiento de los termopares.

Criterio 8: Desarrolla acciones relacionadas con el mantenimiento y conservación de los motores en tierra aplicando procedimientos establecidos en manuales.

1. Se ha efectuado la desinstalación e instalación del grupo motopropulsor del avión según los procedimientos establecidos.
2. Se han interpretado los parámetros resultantes del funcionamiento del motor.
3. Se ha analizado la relación del nivel de vibraciones del motor con su funcionamiento.
4. Se han evaluado los daños en los motores y sus componentes según las tolerancias indicadas en los manuales.
5. Se ha realizado la limpieza y lavado de compresores.
6. Se han aplicado los procedimientos de conservación de motores, accesorios y sistemas.

1) Fundamentos:

• Energía potencial, energía cinética, leyes del movimiento de Newton, ciclo de Brayton.
• Relación entre fuerza, trabajo, potencia, energía, velocidad y aceleración.
• Disposición estructural y funcionamiento de motores turborreactores, turbofan, turboejes y turbohélices.

2) Rendimiento del motor:

• Empuje total y neto, empuje con tobera obstruida, distribución del empuje, empuje resultante, empuje en caballos, potencia equivalente al eje, consumo específico de combustible.
• Rendimiento del motor.
• Relación de derivación y relación de presiones del motor.
• Presión, temperatura y velocidad del caudal de gas.
• Valores nominales del motor, empuje estático, influencia de la velocidad, la altitud y las altas temperaturas, valores nominales a temperatura constante del gas de escape, limitaciones.

3) Admisión:

• Conductos de admisión al compresor.
• Efectos de diversas configuraciones de admisión.
• Protección antihielo.

4) Compresores:

• De tipo axial y centrífugo.
• Características de fabricación y aplicaciones y principios de funcionamiento.
• Equilibrado del ventilador.
• Funcionamiento:
• Causas y efectos de la entrada en pérdida y la sobrecarga del compresor.
• Métodos de control de flujo de aire: válvulas de sangrado, álabes guía variables de entrada, álabes variables de estator, álabes giratorios del estator.
• Relación de compresión.

5) Sección de combustión:

• Características de fabricación y principios de funcionamiento.

6) Sección de turbina:

• Funcionamiento y características de los diferentes tipos de álabes de turbina.
• Encastre del álabe al disco.
• Álabes guía de tobera.
• Causas y efectos del esfuerzo y la termofluencia en los álabes de la turbina.

7) Escape:

• Características de fabricación y principios de funcionamiento.
• Toberas convergentes, divergentes y de área variable.
• Reducción del ruido de los motores.
• Inversores de empuje.

8) Cojinetes y juntas:

• Características de fabricación y principios de funcionamiento.

9) Lubricantes y combustibles:

• Propiedades y especificaciones.
• Aditivos del combustible.
• Precauciones de seguridad.

10) Sistemas de lubricación:

• Funcionamiento, descripción y componentes del sistema.

11) Sistemas de combustible del motor:

• Funcionamiento de los sistemas de control del motor y medición del combustible, incluido el control electrónico del motor (FADEC).
• Descripción del sistema y sus componentes.

12) Sistemas de aire:

• Funcionamiento de los sistemas de distribución de aire del motor y antihielo, incluso los servicios de enfriamiento interno, sellado y de aire exterior.

13) Sistemas de arranque y encendido:

• Funcionamiento y componentes de los sistemas de arranque del motor.
• Sistemas de encendido y sus componentes.
• Requisitos de seguridad de mantenimiento.

14) Sistemas de indicación del motor:

• Temperatura de los gases de escape/temperatura entre etapas de la turbina.
• Indicación del empuje del motor: relación de presión del motor, presión de descarga de la turbina del motor o sistemas de presión del turbo inyector.
• Temperatura y presión del aire.
• Presión y caudal de combustible.
• Velocidad del motor.
• Medición e indicación de la vibración.
• Par motor.
• Potencia.

15) Sistemas de aumento de potencia:

• Funcionamiento y aplicaciones.
• Inyección de agua, agua/metanol.
• Sistemas de poscombustión.

16) Motores turbohélice:

• Turbina libre/acoplada por gas y turbinas acopladas por engranajes.
• Engranajes reductores.
• Controles integrados del motor y de la hélice.
• Dispositivos de seguridad contra sobrevelocidad.

17) Motores turboeje:

• Disposiciones, sistemas de transmisión, engranajes reductores, acoplamientos, sistemas de control.

18) Unidades de potencia auxiliar (APU):

• Función, funcionamiento y sistemas de protección.

19) Instalaciones de grupos motopropulsores:

• Configuración de mamparos cortafuegos, carenados, paneles acústicos, bancadas de motor, bancadas antivibración, tubos flexibles, tuberías, conductos de alimentación, conectores, mazos de cables, cables y varillas de mando, puntos de izado y drenaje.

20) Sistemas de protección contra incendios:

• Funcionamiento de los sistemas de detección y extinción.

21) Supervisión de motores y operación en tierra:

• Procedimientos de arranque y calentamiento en tierra.
• Interpretación de los parámetros y la potencia útil del motor.
• Análisis de tendencias (incluso el análisis del aceite, de vibraciones y el análisis mediante boroscopio).
• Inspección de motores y componentes respecto a los criterios, tolerancias y datos especificados por el fabricante del motor.
• Limpieza y lavado de compresores.
• Daños causados por objetos extraños.

22) Almacenamiento y conservación de motores:

• • Conservación de motores, accesorios y sistemas.

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