Sistema De Encendido De Un Avion

1. GENERALIDADES

Todos los tipos de motores de aviación dependen de los sistemas eléctricos de encendido. En los de pistones, la carga de vapor de combustible y aire que se introduce y comprime en los cilindros se inflama por medio de las chispas producidas por descargas eléctricas que tienen lugar entre los electrodos de una bujía que hay en cada cilindro. Para que se efectúe todo esto hay que disponer de una serie continua de impulsos eléctricos de alta tensión, separados por intervalos que dependen de la velocidad del motor, que se llevan ordenadamente a cada bujía mientras el motor está en marcha. Un sistema de encendido eléctrico básicamente igual es el que se emplea para iniciar la combustión de la mezcla aire-combustible en las cámaras de combustión de las turbinas de gas, aunque es mucho más sencillo, dado que los intervalos de los impulsos no están relacionados con la velocidad del motor y que la combustión es continua una vez alcanzado el encendido, empleándose únicamente el sistema de encendido durante el período de arranque.

Los sistemas de encendido de los motores de pistones se encuadran en una de dos categorías principales: encendido por bobina y encendido por magneto. El primero toma su energía de una fuente exterior (la fuente de alimentación principal), en tanto que el segundo es una unidad autónoma movida por la turbina y que toma energía de su propio generador. En las aplicaciones de la aviación, el encendido por magneto es el sistema más utilizado.

SISTEMAS DE ENCENDIDO POR MAGNETO

Estos sistemas, que funcionan con el principio de la inducción electromagnética, se clasifican en alta o baja tensión y constan de los componentes principales indicados esquemáticamente en la fig. 11.3. La mayoría de esos componentes están incluidos dentro del magneto, que es en esencia una combinación, de generador de c.a. de imán permanente y auto transformador.

El sistema de alta tensión es uno de los más usados, y los flujos y tensiones alternos necesarios se inducen haciendo girar los devanados del transformador entre los polos de un imán permanente, haciendo girar el imán entre los devanados fijos del transformador o haciendo girar barras inductoras de hierro dulce entre el imán permanente y los devanados del transformador, ambos fijos. Estos dispositivos permiten otra clasificación de los magnetos:

1. de armadura giratoria;

2. de imán giratorio;

3. de inductor polar.

La parte giratoria de un magneto la mueve el propio motor del avión, por intermedio de un acoplo y un eje con engranajes de reducción. A medida que los devanados van siendo cortados por el flujo magnético alterno de la fuente adecuada, se induce una baja tensión en el devanado primario, que produce una corriente y un flujo de intensidad directamente proporcional a la velocidad con que se corta el flujo principal. Llegado este punto, el circuito primario se interrumpe por medio del ruptor, al abrirse los contactos o platinos de éste por la acción de una leva arrastrada por el conjunto giratorio. El flujo primario, al cortarse, hace aparecer en el secundario una alta tensión de salida. De todos modos, esta salida no es suficiente para producir la descarga que se necesita en las bujías, y hay que acelerar la velocidad con que se interrumpe el flujo. Esto se consigue conectando un condensador entre los platinos, con lo que aquel queda en corto al cerrarse éstos y se carga con la corriente del devanado primario al abrirse. Cuando la diferencia de potencial en el condensador alcanza el punto en el que éste se descarga, la alta corriente correspondiente pasa por el devanado primario en sentido inverso y con ello suprime rápidamente el flujo primario, para producir la elevada tensión de salida que se necesita. Además de esta función, el condensador impide la formación de arcos entre los platinos al abrirse éstos, con lo que se impide su desgaste rápido.

La salida del devanado secundario se aplica al distribuidor, que tiene por objeto asegurar que los impulsos de tensión lleguen a las bujías de acuerdo con el orden en que ha de efectuarse la ignición en cada uno de los cilindros, es decir, el "orden de encendido" del motor. Un distribuidor consta de dos partes principales: un rotor de material aislante con una pieza conductora, y un bloque de material aislante que tiene segmentos conductores que corresponden en cantidad al número de cilindros del motor. Esos segmentos conductores van dispuestos en la periferia del bloque del distribuidor, en el orden de encendido, de modo que conforme va girando el rotor se va completando el circuito de una bujía cada vez que se produce la alineación del rotor con cada segmento.

Los distribuidores suelen formar parte de los magnetos, y los rotores giran con la velocidad apropiada mediante un juego de engranajes arrastrados por el eje principal del magneto. Pero en algunos casos los distribuidores pueden ser unidades separadas, movidas por un tren de engranajes y un eje del motor. Para evitar la ionización y reducir la formación de descargas, la caja del distribuidor se ventila directamente a la atmósfera, y en muchos tipos se incluye una pantalla de tela metálica antillama que impide la combustión de los vapores inflamables que pueda haber en las inmediaciones del motor.

VELOCIDADES DEL MAGNETO Y EL DISTRIBUIDOR

El encendido de la mezcla combustible tiene que realizarse en cada cilindro una vez en cada dos revoluciones del cigüeñal, y como consecuencia tiene que haber una relación determinada entre factores tales como la cantidad de chispas producidas por el magneto y las velocidades de magneto, distribuidor y motor. La velocidad del magneto puede calcularse con la fórmula:

Un magneto de armadura giratoria, que es la usada normalmente en los motores

hasta seis cilindros, produce dos chispas por revolución. Por consiguiente, suponiendo que se ha montado uno en un motor de cuatro cilindros, tendrá que girar con la misma velocidad que el motor. Un magneto de imán giratorio o de inductor polar produce cuatro chispas por revolución y se emplea normalmente en los motores de más de seis cilindros. Así en un motor de doce cilindros el magneto tendrá que girar con una velocidad vez y media la del motor. Los rotores de los distribuidores giran, con una velocidad mitad que el motor, con independencia de la velocidad de giro del magneto.

DISPOSITIVOS

...