Sistema de Combustível do motor

Sistema de Combustível do motor

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CAPÍTULO 3 SISTEMAS DE COMBUSTÍVEL DO MOTOR E MEDIÇÃO DO COMBUSTÍVEL

O desenvolvimento nas aeronaves tem aumentado as exigências no sistema de combustível, aumentando a instalação, o ajuste e os problemas de manutenção.

O sistema deve suprir combustível para o carburador ou, então, outro dispositivo de dosagem em todas as condições de solo ou vôo; ele deve funcionar apropriadamente nas constantes trocas de altitudes e em qualquer clima; deve, também, ser livre de vapor que resultam das trocas das condições climáticas no solo ou no ar.

Em pequenas aeronaves, um sistema simples de alimentação por gravidade é instalado, consistindo de um tanque para suprir o combustível ao motor.

tanque possa alimentar qualquer motor

Em aeronaves "multimotoras", sistemas complexos são necessários para que o combustível possa ser bombeado, de modo que qualquer

Previsões para transferência de combustível, de um tanque para outro, também deve ser incluído na aeronave de grande porte.

Bolha de vapor (vapor lock)

Sob certas condições, o combustível pode

Normalmente, o combustível permanece no estado líquido até ser descarregado no fluxo de ar, e então, instantaneamente, troca para vapor. vaporizar nas linhas, bombas ou outras unidades. As "bolhas de vapor", formadas pela vaporização prematura, restringe o fluxo de combustível através das unidades que são projetadas para operar com líquidos ao invés de gases.

O resultado da interrupção total ou parcial do fluxo de combustível é chamado de “bolha de vapor” (vapor lock).

As três causas gerais da formação do "bolha de vapor" são: redução da pressão, alta temperatura e excessiva turbulência do combustível.

Em grandes altitudes, a pressão do combustível no tanque é baixa. Isto diminui o ponto de ebulição do combustível e causa a formação de bolhas de vapor. Este vapor, preso ao combustível líquido, pode causar bolha de vapor no sistema.

A transferência de calor do motor tende a causar ebulição do combustível nas linhas e na bomba. Tal tendência aumenta se o combustível no tanque estiver quente.

Altas temperaturas de combustível frequentemente combinam com baixa pressão para aumentar a formação de vapor . Isto é mais provável de ocorrer durante uma subida rápida em um dia quente.

Quando a aeronave sobe, a temperatura externa cai, mas a temperatura do combustível não cai rapidamente. Se o combustível estiver quente durante a decolagem, ele retém este aquecimento, e entra em ebulição mais facilmente em grandes altitudes.

As principais causas da turbulência do combustível, são: o deslocamento dentro dos tanques, a ação mecânica da bomba acionada pelo motor, e subidas em curvas acentuadas nas linhas de combustível.

A agitação do combustível no tanque tende a misturá-lo com ar. Quando esta mistura passa através das linhas, o ar preso se separa do combustível, formando bolsas de vapor em muitos pontos, onde existem trocas repentinas na direção ou elevações acentuadas.

A turbulência na bomba de combustível muitas vezes combina com a baixa pressão na entrada da bomba, para formar um uma bolha de vapor neste ponto.

A bolha de vapor pode ser perigosa o suficiente para bloquear o fluxo de combustível, e parar o motor. Pequena quantidade de vapor, na entrada da linha, restringe o fluxo para a bomba acionada pelo motor, reduzindo a pressão de saída.

Para reduzir a possibilidade da bolha de vapor, as linhas de combustível são mantidas afastadas das fontes de calor; as curvas e subidas acentuadas, também, são evitadas. Em adição , a volatilidade do combustível é controlada na fabricação para que ele não vaporize muito rapidamente.

O maior aperfeiçoamento na redução da bolha de vapor é a incorporação de bombas de reforço (“Booster Pumps") no sistema de combustível. Essas bombas mantêm o combustível nas linhas para a bomba acionada pelo motor sob pressão. Esta pequena pressão no combustível reduz a formação de vapor e ajuda a mover a bolha de vapor para fora do sistema.

A bomba de reforço também libera o vapor do combustível, quando este passa por ela. O vapor move-se para cima através do combustível no tanque, e sai através dos tubos de ventilação.

das unidades

Para prevenir as pequenas quantidades de vapor que permanecem no combustível, prejudicando sua medição, eliminadores de vapor são instalados em alguns sistemas, antes do dispositivo de medição, ou são instalados dentro SISTEMA BÁSICO DE COMBUSTIVEL

As partes básicas do sistema de combustível incluem tanques, bombas de reforço, linhas, válvulas seletoras, filtros, bombas acionadas por motor e indicadores de pressão.

A revisão do capítulo 4, no Livro de

Matérias Básicas, deverá fornecer algumas informações referentes a estes componentes. Informações adicionais serão apresentadas no decorrer deste capítulo.

Geralmente são vários tanques em conjunto com um sistema simples para armazenar o volume de combustível necessário.A localização desses tanques depende do projeto do sistema de combustível e do projeto estrutural da aeronave.

De cada tanque, uma linha conduz para a válvula seletora. Essa válvula está na cabine de comando para selecionar o tanque, do qual o combustível deverá ser liberado para o motor.

A bomba de reforço força o combustível através da válvula seletora para o filtro da linha principal. A unidade filtrante, localizada na parte mais baixa do sistema, remove água e sujeira do combustível. Durante a partida, a bomba de reforço força o combustível através de uma válvula de desvio (BYPASS) na bomba, acionada pelo motor para o sistema de medição. Uma vez que a bomba acionada pelo motor alcance velocidade suficiente, fecha-se a válvula de desvio, e libera-se o combustível para o sistema de medição com pressão normal.

O sistema de combustível da aeronave começa com o tanque, e termina com o sistema de combustível do motor, que, usualmente, inclui uma bomba acionada pelo motor e um sistema de medição de combustível.

Nas aeronaves acionadas por motor alternativo, o sistema de calibração do combustível consiste de um dispositivo de controle do ar e do combustível, desde o ponto onde o combustível entra na primeira unidade de controle, até ele ser injetado na seção de sobrecarga, ou no tubo de entrada, ou cilindro. Por exemplo: o sistema de medição de combustível do motor Continental IO-470L consiste numa unidade de controle combustível / ar, bomba injetora, válvula da linha principal de combustível, e injetores de descarga de combustível.

No motor PRATT AND WHITNEY R- 1830-94, o sistema de medição de combustível consiste de carburador, válvula de alimentação de combustível e uma bomba de aceleração do carburador.

No último caso, a válvula de alimentação de combustível e a bomba de aceleração são montadas no motor, e são componentes fornecidos pelo fabricante.

O sistema de medição de combustível, nos motores alternativos atuais, medem o combustível em uma pré-determinada razão para o fluxo de ar.

O fluxo de ar para o motor é controlado através do carburador ou unidade de controle, combustível/ar.

O sistema de medição de combustível dos motores com turbina a gás, consiste num jato de combustível controlado, e pode ser aprimorado através da inclusão de injetores de combustível.

Em alguns motores turboélice, uma válvula de controle de dados de temperatura (válvula T.D.) faz parte do sistema de combustível do motor.

A razão de liberação de combustível é função do fluxo da massa de ar, temperatura de entrada do compressor, pressão de descarga do compressor, RPM e pressão na câmara de combustão.

O sistema de medição de combustível deve operar satisfatoriamente para assegurar a eficiente operação do motor, medida pela potência de saída, temperatura de operação do motor, e autonomia da aeronave.

Devido a variações em projetos nos diferentes sistemas de medição de combustível, o desempenho esperado de qualquer parte do e-

quipamento, assim como as dificuldades que possam causar, podem ser várias.

Esta seção explica os sistemas que liberam a mistura correta de combustível e ar para as câmaras de combustão do motor.

Na discussão de cada sistema, o propósito geral e os princípios operacionais são acentuados, com ênfase particular nos princípios básicos de operação. Não serão dados detalhes operacionais e instruções de manutenção para tipos específicos e fabricação de equipamentos.

Figura 3-1 Curvas de mistura combustível / ar.

Para informação necessária e específica à inspeção ou manutenção de uma instalação ou unidades em particular, consulta-se as instruções do fabricante.

O requisito básico de um sistema de medição de combustível é o mesmo, indiferentemente do tipo de sistema usado ou do modelo do motor, no qual o equipamento é instalado.

Ele precisa medir o combustível proporcionalmente ao ar, para estabelecer a razão própria da mistura combustível/ar para o motor em qualquer velocidade e altitude, na qual o motor deverá operar.

Nas curvas da Figura 3-1 (mistura combustível/ar), nota-se que os melhores requisitos de potência e economia de mistura ar/combustível, para todos os motores alternativos, são aproximadamente os mesmos.

Um segundo requisito do sistema de medição de combustível é para atomizar e distribuir o combustível do carburador na massa de ar, de maneira que a carga de ar que vai para todos os cilindros assegure quantidades similares de combustível, de modo que a mistura combustível/ar chegue a cada cilindro na mesma proporção .

Os carburadores tendem a manter a mistura mais rica em maiores altitudes do que ao nível do solo, por causa do decréscimo da densidade do fluxo de ar através do venturi do carburador para um dado volume de ar por hora para o motor.

Portanto, é necessário que no controle da mistura seja providenciada uma mistura pobre para compensar este natural enriquecimento.

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