Planta de Potencia

 

DESCRIPCION DEL SISTEMA:

Los A320/A321 están equipados con motores CFM International (CFMI) de la serie CFM56-5. Los valores de empuje al SL y constante hasta ISA+15 son:

-CFM 56-5-A1 (A320-A1)………………….            25.000 libras.

-CFM 56-5-B4 (A320-B4)………………….            27.000 libras.

-CFM 56-5-B5 (A319)……..……………….            22.000 libras.

-CFM 56-5-B3 (A321)…...…………………            32.000 libras.

El motor consta de un compresor de baja presión, un compresor de alta presión, una cámara de combustión y una etapa de turbina.El fan, el compresor de baja presión y una turbina de baja presión, están conectados formando el rotor de baja velocidad N1.El compresor de alta presión está conectado a la turbina de alta presión para formar el rotor de alta velocidad N2.El N2 mueve una caja de accesorios que está en la parte inferior de la carcasa del fan.La cámara de combustión anular, está equipada con dos unidades de ignición denominadas A y B.Cada motor está equipado con un FADEC, que proporciona la gestión completa del motor.

rFADEC:

El sistema FADEC también se denomina ECU (Electronic Control Unit).Cada Fadec, tiene dos canales independientes A y B, uno activo y el otro en standby.Posee una fuente de potencia interna consistente en un alternador magnético, de forma que a partir del 15% de N2, el fadec está autoalimentado.Los datos del avión utilizados para la gestión del motor se transmiten al Fadec por medio de la EIU (Engine Interface Unit)

 

OPERACIÓN NORMAL:

rPreparación Preliminar:

Al suministrar energía eléctrica la avión, los FADEC se energizan automáticamente durante 5’ y proporcionan algunas indicaciones de motor en el E/WD.A los 5’ el Fadec se apaga y todas las indicaciones de motor cambian a ámbar (XXX).

rAntes de la Puesta en Marcha:

Durante la puesta en marcha, todos los parámetros de motor son vigilados, controlados y protegidos por los FADEC.Cuando se selecciona IGN/START, los FADEC son energizados nuevamente y las indicaciones del E/WD cambian de nuevo de ámbar a normal.Además en el SD se presenta automáticamente la página ENG.En ella vemos, que el indicador F.USED aparece con el valor del vuelo anterior pero durante la puesta en marcha el valor se reasienta automáticamente.También en esta página se observa (sólo con el selector en IGN/START o CRANK), la posición de la start valve y la presión disponible para la puesta en marcha.

rPuesta en Marcha:

Arrancamos primero el motor nº2, porque mueve la bomba hidráulica del sistema amarillo, que es el que alimenta los frenos de aparcamiento.Al poner el ENG MASTER 2 en ON:

+Abre la start valve (cambia de verde cruzada a verde en línea) y el F.USED se pone a 0.

+Aumenta el N2 (su indicación se presenta sobre fondo gris) y la presión de aceite.

+16% de N2: comienza la ignición y la unidad activa, aparece en el SD (A o B).

+22% de N2: entra el combustible y comienza la indicación de FF.

+Al comenzar la combustión (antes de 15” después del FF), aumenta la EGT.

+50% de N2:la start valve cierra (verde cruzada) y la ignición se desconecta(A , B desaparece).

+58% de N2: se estabiliza y el fondo gris desaparece, indicando que la secuencia ha finalizado.

Operar los motores al ralentí al menos 2’.Cuando ambos motores han arrancado, en la página ENG aparece la indicación de GW.Para finalizar ponemos el selector ENG MODE en NORM y aparece automáticamente la página WHEEL.Cuando ponemos el ENG MASTER en OFF, se cierran las válvulas LP,  HP y la válvula de retorno de combustible y se abre la válvula by-pass.

rRodaje:

Si se requiere avanzar los gases para iniciar el rodaje, no sobrepasar el 40% de N1.En tierra el control de los gases es totalmente manual.En el recorrido de los mandoe de gases hay 6  posiciones definidas por un retén:

                        ·IDLE

·CLIMB: para ajustar empuje máximo de subida.

·FLEX/MCT: para empuje reducido en el despegue y potencia máxima continua.

·TO/GA: para empuje máximo de despegue o GA.

·IDLE REV: para ralentí de reversa.Se consigue tirando de las palancas.

·MAX REV: para empuje máximo de reversa.

Si los mandos de gases se sitúan entre dos retenes, el Fadec seleccionará el límite del régimen correspondiente al modo más alto.El control del empuje puede ser manual o automático con el auto thrust conectado.Para pasar de FLEX a MCT hay que llevar los gases a TOGA o CL y volver a MCT.Después de hacer esto, el ajuste FLX no es posible.En el FMA pueden aparecer varias indicaciones relativas a las palancas de gases:

                        ·LVR ASYM: motores funcionando, A/THR activo y se saca un mando del detent CL.

·LVR CLB: ambos motores funcionando y los gases no están en CL por encima de la   altitud de reducción de empuje.

·LVR MCT: si los gases no están en MCT después de un fallo de motor con velocidad   por encima de green dot.

rDespegue:

En tierra, el modo de límite del empuje, es TOGA o FLEX.Este modo aparece en la esquina superior derecha del E/WD junto con el N1 límite y la temperatura flex, si hacemos un despeque con empuje reducido (TOGA 94.2% o FLEX 90.4%  46ºC).

El CM1 mueve  los gases desde IDLE al 50% de N1 y luego los lleva al retén FLEX (o TOGA).El fadec mantendrá el empuje de despegue y vigilará la temperatura y sobrevelocidad.El empuje TOGA está siempre disponible, moviendo las palancas al retén TOGA.En los indicadores de EGT, la raya ámbar de límite máximo de EGT, no se presenta durante el despegue.

A la altitud de reducción de potencia, los gases deben moverse al detent CL.Al hacerlo, el auto thrust se conecta automáticamente y el modo de empuje cambia a CL 88.0%.A 1.500’ sobre el terreno, la página ENG es reemplazada por la CRUISE.Cuando se nivela y la potencia se reduce, en el indicador N1, aparece un arco azul que indica la diferencia entre el valor actual de N1 y el valor demandado.A medida que la potencia se reduce, el arco se va reduciendo, hasta que al alcanzar el valor de N1 requerido, el arco desaparece (solo está presente con el A/T conectado).

rCrucero, Descenso y Aproximación:

En estas fases los mandos de gases permanecen en el retén CL.Si en vuelo ambos motores están en ralentí, aparece la indicación IDLE parpadeando entre los indicadores de N1 durante 10” y luego se queda fija.Cuando los flaps no están en posición 0, se selecciona ralentí de aproximación para permitir una rápida aceleración a empuje de GA.

rAterrizaje:

Durante el aterrizaje, las palancas se llevan a IDLE, al escuchar el call out automático “Retard”.Al aplicar reversa, en los indicadores de N1 aparece REV, indicando que las reversas no están plegadas ni blocadas.Cuando las reversas se desplegan completamente, la indicación cambia a REV.A 80kt las palancas se deben mover a REV IDLE.Dejar los motores funcionando durante 3’ después del aterrizaje.

Para la operación de la reversa se requiere un canal de Fadec operativo, señal de tren comprimido en ambas patas y señal de reversa de TLA desde al menos un SEC.

 

DISTRIBUCION DEL COMBUSTIBLE:

El combustible sale del depósito mediante las bombas de combustible y a través de la válvula de baja presión (LP) se dirige al intercambiador aceite/combustible.De aquí, a través del filtro, llega a la bomba de alta presión donde el flujo se divide en dos.Por un lado un flujo filtrado para el calentador del combustible de los servos y las servo-válvulas de la HMU y por otro lado en un flujo no filtrado que se dirige a la válvula dosificadora de combustible FMV (Fuel Metering Valve) y de aquí a los inyectores a través de la válvula de alta presión (HP).

rHMU:

La HMU o unidad hidromecánica, controla el flujo de combustible para la combustión del motor, las señales hidráulicas de combustible a los actuadores y protege contra sobrevelocidad.Las señales hidráulicas de combustible se envían a:

 

             ¨Válvula de control de holgura de la turbina LP (LPTCC): el fadec modula el aire de sangrado del fan para la refrigeración de la carcasa de la turbina LP.

¨Válvula de control de holgura de la turbina HP (HPTCC):el fadec modula el aire de sangrado del compresor de HP para la refrigeración de la carcasa de la turbina HP.

¨Sistema de control de holgura del rotor (RACC):

¨Alabes variables del estátor (VSV): para una óptima eficiencia del compresor y buen margen de pérdida.Cerrados en la puesta en marcha y abiertos a altos empujes.

¨Válvula de sangrado variable (VBV): abiertas en puesta en marcha y empujes bajos y cerradas a empujes altos.

¨Válvula de regulación de quemadores (BSV): selecciona el suministro a 10 `0 20 inyectores.Cerrada en ralentí y deceleración.

¨Válvula de selección de quemadores (BSV): selecciona el suministro a través de 20, 30 ó 40 inyectores.

rFMV:

El Fadec calcula el flujo necesario para mantener el N1 de referencia y la FMV transforma las órdenes del Fadec en flujo de combustible a los inyectores.

rVálvula By-Pass::

Regula una caída de presión a través de la FMV, para asegurar que el flujo de combustible dosificado es proporcional a la posición de la FMV.Por otro lado, el director de sobrevelocidad limita el N2 por medio de la apertura de la válvula by-pass.

 

SISTEMA DE REFRIGERACION DE IDG:

El combustible que fluye fuera de la HMU es usado en parte como refrigerador del sistema de aceite de la IDG y posteriormente vuelve a la unidad de bombas de combustible o al depósito.Con el motor a ralentí, si la temperatura de aceite de la IDG es excesiva, el combustible refrigerador vuelve al depósito.Si la temperatura sigue subiendo, el Fadec aumenta el N2, aumentando de esta forma el flujo de combustible al depósito.La válvula de retorno está siempre mezclando combustible caliente con combustible frio para que la temperatura del combustible devuelto al depósito esté por debajo de 100º. La recirculación al depósito está inhibida en despegue y subida, nivel del depósito de plano por debajo de 300kg, rebosamiento del combustible por el depósito de ventilación y alimentación por gravedad.

 

PUESTA EN MARCHA MANUAL:

Durante la puesta en marcha manual, el fadec solo proporciona vigilancia pasiva y la responsabilidad de no exceder los límites es del piloto.El fadec controla el cierre de la start valve al 50% de N2 y la desconexión de la ignición.La secuencia de arranque es la siguiente:

¶Selector ENG MODE a IGN/START.

·Pulsar la pastilla MAN START nº2 del panel ENG (panel de techo).Estas pastillas controlan     las start valve respectivas.Tomar tiempo.

¸Se enciende ON en la pastilla, se abre la start valve (verde en línea) y aumenta el N2.

¹Al N2 máximo (al menos 20%), poner el ENG MASTER en ON.

ºSe pone a 0 el F.USED, ambas igniciones (AB) se conectan y comienza la indicación de FF.

»Al 50% N2, la start valve cierra (verde cruzada) y la ignición se desconecta (AB desaparece)

¼Al 58% N2, se estabiliza y el fondo gris desaparece, indicando que la secuencia ha finalizado.

½Desconectamos la pastilla MAN START del motor 2.

 

OPERACION ANORMAL:

rPuesta en marcha anormal:

Suena el MASTER CAU.Como no hay ignición se activa el aviso y el ecam genera el mensaje ENG 2 START FAULT (ENG 2 IGNITION FAULT).La  página ENG ya estaba presente pues estabamos arrancando el motor.En el panel ENG del pedestal, se enciende la luz FAULT, indicando que la puesta en marcha automática, se ha abortado.Automáticamente el fadec corta el combustible (FF=0), apaga la ignición y cierra la start valve (linea verde cruzada).El mensaje AUTO CRANK IN PROGRESS aparece, indicando que el fadec está realizando una ventilación del motor (N2 con indicación y start valve verde en linea).Cuando acaba el crank, aparece la línea de acción ENG MASTER 2……OFF.Realizamos la ecam actión y la luz FAULT se apaga.

rBaja Presión de Aceite de Motor:

Estamos en crucero.La presión de aceite del motor 1 parpadea en verde indicando que está en el límite de la gama normal.Suena el MASTER WARN.El ecam genera el mensaje ENG 1 OIL LO PR con las lista correspondiente:                  IF OIL LO PR< 13 psi

                                                THR LEVER 1………IDLE

                                                ENG MASTER 1……OFF

El indicador de presión de aceite se presenta en rojo, indicando que la presión es demasiado baja.El procedimiento nos lleva a parar el motor.

rAlta Temperatura de Aceite de Motor:

Estamos en tierra.La temperatura del aceite está por encima de la gama normal y por ello la indicación parpadea en verde.Cuando la temperatura excede de 155ºC, la indicación cambia a ámbar.Suena el MASTER CAU.El ecam genera el mensaje ENG 1 OIL HI TEMP con las lista de acción ecam (THR LEVER 1……IDLE y ENG MASTER 1……OFF).

rFiltro de Aceite Obstruído:

El ecam genera el mensaje ENG 1 OIL FILTER CLOG.La página ENG se muestra automáticamente y presenta la indicación de filtro de aceite obstruído (OIL FILTER y debajo CLOG).El mismo aviso se puede producir con el filtro de combustible (ENG 1 FUEL FILTER CLOG).

rPuesta en Marcha Anormal:

Con la start valve abierta, la presión de sangrado indica por debajo de lo normal y por ello aparece en ámbar.Generalmente la presión se recupera, pero si no lo hace, esperar las instrucciones del ecam.

rFunción Alpha Floor:

Cuando se activa la función Alpha Floor, en los indicadores N1 aparece A.FLOOR y el N1 indica por encima del límite de la palanca (o).

rN1 Excede su Limite:

Estamos en crucero.En el motor 2 el valor del N1 aumenta.Por encima de la raya ámbar de indicación máxima, la indicación cambia a ámbar y la aguja parpadea en ámbar.Por encima de la línea roja, la indicación cambia a rojo y la aguja parpadea en rojo.

Suena el MASTER CAU.El ecam genera el mensaje ENG 2 N1 OVERLIM con la lista de acción asociada.Al finalizar el procedimiento, una línea roja aparece en el valor máximo alcanzado. Desaparecerá después de un nuevo despegue o de una acción de mantenimiento.Una indicación semejante ocurrirá en caso de un overlimit de EGT o N2.

rDiscrepancia de EGT:

Suena el MASTER CAU.El ecam genera el mensaje ENG 1 EGT DISCREPANCY.Un mensaje CHECK aparece junto al indicador EGT del motor 1, indicando que hay una discrepancia entre el valor del ECAM y el valor real.La misma indicación la podemos encontrar para N1, N2 y FF.Otro tipo de anomalía ocurre cunado se degrada la información de N1, en cuyo caso, el último dígito del valor numérico se cubre con un guión ámbar.