Analisis de Falla de un cilindro de avion


ANÁLISIS DE FALLA DEL CILINDRO DEL MOTOR DE UN AVIÓN DE ENTRENAMIENTO
Hélices de aviones de dos palas, diseñado para ser accionado por un pequeño motor, se han mejorado con los motores usados ​​en hélices de aviones de tres palas. Como consecuencia de ello, los nuevos motores revelaron las pérdidas de presión, la formación de grietas y fracturas recurrentes, aproximadamente después de cada600 horas de vuelo. En este trabajo se analiza uno de los motores fallidos, el motor tiene seis cilindros fabricados en aleación de aluminio. Microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido se utilizaron para los análisis microquímicos y microestructural. Las grietas se identificaron mediante líquidos penetrantes entre dos aletas de refrigeración en la lumbrera de escape y alrededor delorificio de escape, en los asientos de las válvulas de escape. Encogimiento microporos se encontraron en la aleación de aluminio que forma grietas en la lumbrera de escape.

Introducción
Los componentes del motor presentan daños causados por el desgaste, las altas temperaturas afectaron las propiedades mecánicas de los materiales, fatiga, y erosión corrosión. Varios artículos han sido publicadosen el análisis de falla sobre cilindros de motores debido a defectos de manufactura y malas propiedades del material. En los motores los cilindros sirven como un apoyo para el movimiento rectilíneo del pistón; en losmotores de los avionesde entrenamientopor lo generalcon aleación dealuminio paramejorar la conductividadtérmica. La refrigeración en el cilindro se lleva a cabo por transferencia decalor desde la camisa del cilindro de aletas expuestas al flujo de aire circundante. Hélicesde avionesde dos palas, diseñadopara ser accionado porun pequeño motor, se mejoraroncon los motoresusados ​​en hélices deavionesde trespalas. Como consecuencia de ello, losnuevos motoresmostraronpérdidas de presión enla prueba de presión, la formación de grietasyfracturasrecurrentes, aproximadamentedespués decada600horasde vuelo, que no es adecuadopara el usoy el mantenimiento. En este trabajo seanalizauno de los motoresque han fallado. Lacabeza del cilindroanalizado tieneuna entrada (orificio de admisión) y una salida (orificio de escape) ydosorificios roscadospara introducirbujías de encendido(Fig.1). La disposición deseiscilindros en el motor(Fig. 2a) se oponehorizontalmente conundiámetrointeriorde 5,25y 4tiempos, algunas características delmotor deanálisis yelmotor originalse presentanen la Tabla1. La disposición delos cilindros(Fig.2a) enel motorpermite que elflujo deaire de entradaal motorque circulealrededor de las aletas, la generación dedisipación de calorpor convección(Fig.2b). Este análisises necesario debido ala falla del motores recurrentey las consecuenciaspuede implicarlapérdida de vidasy el equipohumano.

2. Procedimiento Experimental
Los defectosfueron identificadoscon la ayuda delíquidos penetrantesy se caracterizan porinspección visualy la inspecciónenel estereoscopio. Las muestras parametalografíaópticase prepararon a partirde lazona de fallo,a través dela técnicatrituraciónconvencionaly se pulenmediante el uso dealúmina(1 y0,3lm). Lamicroestructura delmaterialfue reveladapor ataque químicocon reactivode Keller. Lazona de fallo,se limpióy se analizó pormicroscopía estereoscópicaymicroscopio electrónico de barrido(SEM) y laszonasjunto alas grietasse analizaronpor energíadispersiva de rayosXespectros(EDS). La composición químicaen porcentaje en pesodelaaleación de aluminiose midiópor espectrometría demasa atómica.
3. Resultadosy discusión
3.1. El examenmacroscópico
La admisión y de los puertos de escape se limpiaron y las grietas fueron revelados por un líquido penetrante. figura 3a yb muestran una grieta revelado entre dos aletas de refrigeración en el puerto de escape, cerca de un hilo deformado. El cilindro se corta longitudinalmente para observar los posibles grietas en su interior. La figura 3c muestra un cuarto del cilindro, donde una...