El mecanismo de transmisión auxiliar es una caja de cambios que forma parte de un motor de turbina de gas . [1] Aunque no forma parte del núcleo del motor, acciona los accesorios (como generadores, bombas de combustible y aceite lubricante, compresores de aire, bombas hidráulicas y arrancadores de motor) que son esenciales para el funcionamiento del motor o de la aeronave en la que está montado. Los mecanismos de transmisión auxiliar de los motores grandes manejan entre 400 y 500 hp. [2]
La potencia para el accionamiento de los accesorios se obtiene del eje central que une las secciones de la turbina y el compresor del motor. Esto requiere una caja de cambios interna que acopla el accionamiento a un eje de transmisión radial [3] o un eje de transmisión de torre [4] que acciona una caja de cambios externa.
El diseño de la caja de cambios interna es complicado por el calor y el pequeño espacio disponible para conectar el eje de transmisión. Generalmente se coloca entre la salida del compresor y la cámara de combustión . En turbohélices o diseños con compresores centrífugos, puede colocarse por delante del compresor.
En los diseños de dos ejes, se tomará un impulsor de accesorios del eje de alta presión, [4] es decir, el exterior y más corto de los dos ejes concéntricos. Este eje alcanza la velocidad más rápidamente cuando se pone en marcha el motor. Las cajas de engranajes de transmisión y accesorios también pueden dividirse en dos, una impulsada desde cada eje del motor, para distribuir sus cargas. Los sistemas críticos del motor, incluido el impulsor del arranque, están dispuestos en el eje de alta presión, con los sistemas de la aeronave en el eje de baja presión. [3] El eje de alta presión también gira más rápido que el eje de baja presión, lo que puede influir en la distribución de los accesorios.
Para permitir la expansión térmica, la transmisión desde el eje principal se puede realizar por uno de tres medios: [3]
Para aprovechar al máximo el espacio limitado para el eje de transmisión y la caja de cambios interna, el eje de transmisión funciona a alta velocidad, lo que le permite tener un diámetro pequeño. [3] Esto reduce la interrupción del flujo de aire y el tamaño del carenado hueco que lo encierra.
Si no es posible disponer una única ruta recta para el eje de transmisión, se puede disponer en dos secciones y unirlas mediante una caja de cambios intermedia. [6] Esto se requiere más comúnmente para turbofán de alto bypass con ventiladores de gran diámetro.
El empaquetado de un motor dentro de su góndola es una tarea complicada. El accionamiento de los accesorios suele estar dispuesto como una carcasa curva, de modo que los distintos accesorios se montan cerca del motor. La carcasa está formada por un par de piezas fundidas de aleación ligera . Se proporcionan almohadillas de montaje mecanizadas independientes para cada accesorio.
El accionamiento dentro de la carcasa se realiza mediante un tren de engranajes rectos . Los accesorios están dispuestos a ambos lados de la entrada del eje de transmisión, en orden decreciente de su velocidad. Los engranajes suelen ser engranajes rectos simples, que giran sobre cojinetes de rodillos . Se suelen utilizar engranajes locos entre ellos, para aumentar el espacio entre los accesorios. A veces se utilizan engranajes helicoidales para los accionamientos de alto par, normalmente el motor de arranque, ya que proporcionan un funcionamiento más suave. Sin embargo, los engranajes helicoidales también generan un empuje final, que luego requiere un cojinete de empuje más complicado para soportarlos. [7]
La complejidad de un mecanismo de transmisión de accesorios y sus engranajes es tan grande que fueron utilizados como tema por el ilustrador antropomórfico Boris Artzybasheff en la publicidad de la empresa Avco Lycoming , que fabricaba cajas de cambios para el motor Westinghouse J40 . [8]
En algunos motores, el aire purgado también se aprovecha para proporcionar energía a los accesorios, así como a un eje de transmisión mecánico. [5] El aire purgado es particularmente útil cuando se necesita específicamente una fuente de aire comprimido, ya sea para presurizar el aire de la cabina o como suministro de aire de refrigeración a otros componentes (para evitar el exceso de calor, esto se toma para una toma de baja presión o del compresor LP de un motor de dos ejes). Un uso importante del aire purgado es para el arranque cruzado de otros motores en una aeronave multimotor. [9]
Algunos de los accesorios que se pueden accionar incluyen: [10]
Se proporcionan instalaciones adicionales para un respiradero de aceite centrífugo, para separar el aceite lubricante de la transmisión del respiradero de aire del exterior. También hay acceso para girar el motor a mano durante el mantenimiento en tierra.
