Módulo Profesional: Motores de turbinas de gas.
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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.
- Se ha escrito la ecuación fundamental de la mecánica.
- Se ha realizado un esquema de la clasificación de los motores de turbina de gas.
- 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.
- Se ha especificado la relación que existe entre las características aerodinámicas que intervienen en el ciclo.
- Se han enumerado los diferentes tipos de rendimientos que caracterizan el motor.
- Se ha definido la influencia de la velocidad, altitud y temperatura en el rendimiento del motor.
- Se han enunciado las variables relativas que nos permiten comparar diferentes motores a nivel del mar.
- Se han enumerado las limitaciones de velocidad, altitud y temperatura en la operativa del motor.
- 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.
- Se ha realizado una descripción del conducto de admisión y de las variaciones que sufren las características aerodinámicas dentro del mismo.
- Se han analizado los compresores axial y centrífugo especificando las variaciones que sufren las características aerodinámicas en cada uno de ellos.
- Se han enumerado las diferencias que existen entre el compresor axial y el compresor centrífugo.
- 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.
- Se ha analizado el funcionamiento de la turbina de gas así como las variaciones que sufren las características aerodinámicas dentro de la misma.
- 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.
- Se han definido y explicado los diferentes tipos de toberas que existen.
- Se han enumerado los métodos que existen de inversión de empuje.
- 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.
- Se han realizado esquemas de turborreactores simples y con sistemas de postcombustión.
- 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.
- Se ha descrito el proceso de postcombustión del motor así como los elementos que intervienen en él.
- Se ha especificado la influencia del proceso de postcombustión en el ciclo termodinámico del motor y en el consumo de combustible.
- Se ha realizado un esquema de un motor turbohélice, de un motor turboeje y de un motor turbofan.
- Se han definido las variaciones estructurales y tipos de toberas que caracterizan el motor turbofan.
- 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.
- Se han especificado las funciones del sistema de lubricación y los elementos sobre los que actúa.
- 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.
- 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.
- Se ha realizado un esquema general del circuito de alimentación y control de combustible al motor, identificando sus componentes.
- Se ha descrito el funcionamiento de las unidades de control de combustible hidromecánicas y su respuesta a las variaciones de los parámetros de funcionamiento.
- Se ha descrito la arquitectura básica de los sistemas de control de combustible electrónicos (FADEC) y sus funciones.
- 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.
- Se han descrito los procedimientos de sangrado de aire del motor y su influencia sobre el funcionamiento del mismo.
- 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).
- Se han especificado las diferentes aplicaciones del aire a presión.
- Se ha definido la relación del sistema de aire con otros sistemas (antihielo, aire acondicionado, presurización,…).
- Se ha descrito el procedimiento general para el arranque de un motor de turbina.
- Se ha descrito el modo de actuación de los principales sistemas de arranque del motor y APU.
- 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.
- Se ha seleccionado la documentación técnica relativa a la actuación que se va a realizar.
- Se ha efectuado el mantenimiento de los álabes del fan en los motores turbofan.
- Se ha realizado la verificación y control del sistema de admisión de aire al motor.
- Se ha realizado la inspección boroscópica de las partes no accesibles del motor.
- Se han efectuado las tareas de mantenimiento preventivo especificadas en el manual del motor.
- 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.
- Se ha seleccionado la documentación necesaria para la intervención que se va a realizar.
- Se han aplicado los métodos de detección de anomalías en el sistema de lubricación del motor.
- Se ha verificado el funcionamiento de los dispositivos de arranque y encendido del motor.
- Se ha comprobado la actuación de los sistemas de reversa.
- Se ha realizado el mantenimiento preventivo de los sistemas accesorios de motor.
- Se ha verificado el funcionamiento de las bombas de combustible de alta presión.
- Se han comprobado los parámetros de funcionamiento de la unidad de control de combustible.
- 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.
- Se ha efectuado la desinstalación e instalación del grupo motopropulsor del avión según los procedimientos establecidos.
- Se han interpretado los parámetros resultantes del funcionamiento del motor.
- Se ha analizado la relación del nivel de vibraciones del motor con su funcionamiento.
- Se han evaluado los daños en los motores y sus componentes según las tolerancias indicadas en los manuales.
- Se ha realizado la limpieza y lavado de compresores.
- 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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