sistema de combustible de aeronave
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Sistema de combustible
GEINER ARRIETARAQUEL PITALUAARGEMIRO REYESBRYAN VARGASANTHONY VILLATEEI 4
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Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
JUSTIFICACIÓN
COMBUSTIBLE
SISTEMA BASICO DE COMBUSTIBLE
CONCLUSIÓN
EJEMPLO DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE
BIBLIOGRAFIA
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INTRODUCCIÓN
El combustible es la materia prima, que a partir de la conversión de la energía química a energía mecánica proporciona propulsión y empuje a una aeronave. Para mayor conocimiento y familiarización nos enfocaremos a describir todos los componentes del sistema encargado de realizar dicho fenómeno. El sistema de combustible anteriormente mencionado, está compuesto por depósitos, conductos, carburador o sistema de inyección, instrumentos de medida, bomba de combustible, válvulas, filtros etc.
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OBJETIVOS
Saber el combustible que se utiliza y su composición Identificar el sistema de combustible Conocer su funcionamiento Familiarizarse con las características más comunes
de sus componentes Conocer su importancia dentro del avión cualidades y defectos de sistemas específicos fallas más comunes y sus soluciones
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JUSTIFICACIÓN
El presente trabajo va encaminado a que el personal de aprendices Sena pueda familiarizarse con todo lo concerniente a los sistemas de alimentación de combustible de las aeronaves; desde su identificación, hasta su manejo, y porque no su elaboración.
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COMBUSTIBLELos combustibles pueden ser sólidos líquidos y gaseosos. Pero nos centraremos en los líquidos que se obtienen del petróleo y actualmente son los mas usados en la industria aeronáutica mundial.
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Los combustibles líquidos son erróneamente clasificados en carburantes y petróleos; dando como punto de diferencia que los carburantes son mas volátiles que los petróleos. Pero tenemos que tener en cuenta que los hidrocarburos tienen distintos puntos de ebullición dándole a estos diferentes valores de volatilidad donde hay puntos intermedios y comunes . Sin embargo esto conlleva a que se muevan en el rango de los mas pesados y los mas ligeros, donde los mas pesados tiene puntos de ebullición a temperaturas mas altas y los ligeros a temperaturas mas bajas que los anteriores.
Estándares de grados de ebullición (clasificación)
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Estándares de grados de ebullición (clasificación)
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Clasificación por uso en aeronaves
COMBUSTIBLE PARA MOTORES
RECIPROCOS
COMBUSTIBLE PARA MOTORES
A REACCIÓN
COMBUSTIBLE• volatilidad
• Formación de vapor
• Estabilidad• Antidetonante• Anticorrosión vista en C.M.R
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VOLATILIDAD
ANTIDETONANTE
ESTABILIDAD
FORMACION DE VAPOR
Características
ANTICORROSION
La volatilidad es la tendencia que tiene una sustancia a su evaporación.Formación de vapor: tendencia de evaporación en exceso del combustibles en las toberas(vapor lock) Estabilidad: característica del combustible para conservar su forma original a la formación de residuos. También es la resistencia térmica que ofrece el combustible a altas temperaturas
Anticorrosión: capacidad que obtiene el combustible cuando se mezclan con compuesto antioxidante o anticorrosivos conocidos como aditivos .Antidetonante: propiedad que mide la resistencia de un combustible a la combustión irregular. Todo aquella combustión que se presenta de manera no usual.
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Comportamiento del combustible del motor según la temperatura
90%
50%
10%
VOLATILIDAD
Evaporación temperatura
ambiente
Evaporación en temperatura normal de
trabajo del motor
Evaporación de los gases o combustible en el cilindro , supera la temperatura de
trabajo normal(formación de vapor del motor)
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Volatilidad Vs Temperatura
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Descomposición del combustible
Se manifiesta por la presencia de materiales insolubles en él. Las concentraciones de materiales orgánicos pueden producir una caída de presión en las tuberías, válvulas, y otros; del sistema de combustible
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(Inhibidor catalico)
Aditivo antimicrobiano
Aditivo antioxidante
Aditivo anticongenlante
Aditivo Antiestatico
Que previene la formación de depósitos de goma en los componentes de sistema de combustible
Propiedad que tienen algunos combustible para resistirse a la formación de cargas estáticas cuando este está en movimiento a grandes velocidades
Aditivos ( composición del combustible)
Los combustibles esta compuesto por:
Previenen la formación de núcleos de cera en el seno del combustible
Para prevenir o disminuir la formación de depósitos de hongos, bacterias fungicidas u otros microbios en el sistema de combustible.
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Factores de detonación
Son todos aquellos valores que tienden a aumentar la temperatura de la mezcla; los siguientes son factores de riesgo de detonación
Temperatura del cilindro • Dentro del cilindro existe un espacio para la combustión
llamada cámara de combustión, cuya forma depende de las características en que el combustible debe ser alimentado y quemado.
Temperatura de ambiente
• Todas aquellas circunstancias en las que el ambiente ayuda a generar combustión por medio de chispas o altas
temperaturas.
Nivel de octanaje
• Se conoce como la medida que se le da al combustible a resistirse a detonar
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Nivel de octanaje
La gasolina rica en Hectano (un hidrocarburo
con 7 átomos de carbono) es muy detonante
gracias a su composición atómica, y muy a
la inversa a ala gasolina con gran proporción
de otros hidrocarburos (isoctano)
compuesto de 8 átomos ofrece gran
resistencia a la detonación.
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Punto de inflamación
Tendencia a la descomposición atómica por fricción
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Es la cantidad de calor liberada en la combustión por unidad de peso.
Se expresa en: kilocalorías Kilogramos
su valor es de 10.200 k.calorias/k.gramos
Poder calorífico
pc
Variable
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Peso especifico
Al incrementar el peso manifiesta estas características:
Disminuye el contenido de hidrogeno Combustión con llama muy luminosa Formación de humo y partículas de carbono
Según la variable de poder calorífico: a mayor temperatura menor peso especifico
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Punto de cristalización
Todas las especificaciones para gasolinas de aviación dan requerimientos de puntos de congelación no mayor -50 grados centígrados. El punto de congelación o cristalización se define como el punto donde el cual el combustible llega a ser solido.
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SISTEMA DE COMBUSTIBLE
BASICO
COMPONENTES
CLASES
La función del sistema de combustible de las aeronaves es la de almacenar el combustible hasta que este sea necesitado, y suministrar al motor con el volumen de combustible descontaminado que permitirá desarrollar la potencia requerida
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Clases de sistema de combustible
•Se basa en la salida del combustible del deposito por efecto de gravedad.(tiene que estar en cierta altura mayor que el carburador)
Gravedad
•Se basa en la salida del combustible del deposito, a presión con ayuda de una bomba.
Presión
El combustible debe ser 150%mayor
requerido para el funcionamiento de l
motor en despegue
Este sistema es utilizado cuando existe
una gran distancia entre el tanque de combustible y el
carburador.
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ALIMENTADOS POR GRAVEDAD
CARBURADOR TIPO FLOTADOR
UN MOTOR DE COMBUSTIBLE INYECTADO
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CARBURADOR TIPO FLOTADOR
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UN MOTOR DE COMBUSTIBLE INYECTADO
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SISTEMA DEL HELICOPTERO
PLANO BAJO
ALIMENTACIÓN CRUZADA
ALIMENTADO POR PRESION
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PLANO BAJO
Carburador tipo
flotador
Motores de
combustible
inyectado
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Carburador tipo flotador
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Motores de combustible inyectado
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ALIMENTACIÓN CRUZADA
EN MOTORES GEMELOSCON MÚLTIPLE PARA CUATRO MOTORES
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EN MOTORES GEMELOS
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CON MÚLTIPLE PARA CUATRO MOTORES
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SISTEMA DEL HELICOPTERO
Los helicópteros tienen requerimientos únicos para su sistema de combustible. Los espacios en
que los tanques de combustible pueden ser localizados están mas limitados que si estos
estuviesen en un avión por lo que el helicóptero no tiene alas en donde los tanques puedan ser
instalados. Otra complicación es que el rango del centro de gravedad esta limitado para que tanto los tanques de combustible como la mayoría de la carga debe estar localizada en proximidad al
mástil del rotor.
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Sis. combustible
Válvulas Depósitos
Bomba
Filtro
DUCTOS
Unidad Dosificadora
COMPONENTES
INDICADORES
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Bombas
Mecánicas • Eyectoras
• Impulsadas por el motor
• Pistón • Reforzador
a Centrífuga
Eléctricas
Estas son siempre principales, Movidas por motor o engranaje, son las encargadas de mover la mayor cantidad de combustible.
Estas son siempre auxiliares, movidas por una barra o un generador o una fuente de alimentación
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Bombas Mecánicas ( Eyectoras)
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Bombas Mecánicas ( Impulsadas por el motor)
DiafragmaDiafragmaAspaAspa
DE UN MOTOR A TURBINA DE UN MOTOR A TURBINA
. Esta es una bomba de
desplazamiento variable. Cuando la demanda del motor
es mayor; normalmente están
instaladas en paralelo con una bomba auxiliar de
tipo pistón.
. Esta es una bomba de
desplazamiento variable. Cuando la demanda del motor
es mayor; normalmente están
instaladas en paralelo con una bomba auxiliar de
tipo pistón.
bombas pueden ser impulsadas por el motor o por un motor eléctrico. Como el rotor de la bomba gira, las aspas de acero se deslizan dentro y fuera de sus ranuras, cambiando el volumen del espacio entre el rotor y el cilindro de la bomba
bombas pueden ser impulsadas por el motor o por un motor eléctrico. Como el rotor de la bomba gira, las aspas de acero se deslizan dentro y fuera de sus ranuras, cambiando el volumen del espacio entre el rotor y el cilindro de la bomba
Es una bomba de engranaje dual ,valga la redundancia conformada por 2 bombas de engranaje en la cual si una es atascada esta se rompe permitiendo que la otra cumpla la función de las 2 proporcionando la misma cantidad de presion requerida para el sistema
Es una bomba de engranaje dual ,valga la redundancia conformada por 2 bombas de engranaje en la cual si una es atascada esta se rompe permitiendo que la otra cumpla la función de las 2 proporcionando la misma cantidad de presion requerida para el sistema
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Bombas eléctricas (pistón) (Reforzada centrifuga)
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Filtro
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Selectora
Tipo tapón
Tipo tulipán
DE
SLIZA
NTE
OP
ER
AD
A P
OR
UN
MO
TOR
ELE
CTR
ICO
VÁ
LVU
LA D
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SO
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DE
CO
RTE
DE
CO
MB
US
TIBLE
TIPO
Válvulas
Selectora
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Válvula selectora tipo tapón
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Válvula selectora tipo tulipán
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Válvula de compuerta deslizante operada por un motor eléctrico
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Válvula de corte de combustible tipo barra operada por un solenoide
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Ductos rigidos
Ductos flexibles
Ductos Los ductos de combustible se identifican por una franja de color rojo, la cual esta puesta alrededor de cada extremo. Los ductos son de rígidos o flexible; las primeras de aleación recosida de aluminio mientras que las otras se fabrican de caucho sintético y de tejido. El grosor de los ductos depende del régimen de consumo del motor.
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Indicadores del sistema de combustible
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Unidad Dosificadora
Carburador Sistema de inyección FADEC
El objetivo último del sistema de combustible consiste en proveer a los cilindros de una mezcla de aire y combustible para su ignición. Para este fin, la mayoría de los motores de pistón utilizados en aviación están equipados con un carburador o con un sistema de inyección de combustible
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Carburador
Se llama carburación al conjunto de procesos físicos que prepara la
mezcla de aire y combustible para la combustión en los cilindros del motor.
Los aparatos que realizan esta función se llaman CARBURADORES.
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Tipo Flotador
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Tipo Presión1. Sistema principal
de dosificación de combustible.
2. Sistema de control de mezcla.
3. Sistema de marcha lenta o relanti.
4. Sistema de aceleración
5. Sistema de enriquecimiento de mezcla.
1. Cuerpo del carburador2. Regulador de presión de
combustible3. Unidad de control de
combustible4. Control automático de
mezcla5. Bomba de aceleración e
inyector de carga de combustible
6. ( los sistemas mencionados en el TIPO FLOTADOR)
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Tipo flotador
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Tipo presión
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Sistema de inyección (FCU)
Como su nombre indica, este inyecta directamente el combustible, durante el ciclo de admisión, en los cilindros o en la entrada de la válvula de admisión, mezclándose de esta manera con el aire. Este tipo de sistema requiere bombas de alta presión, una para todos los cilindros o una por cilindro (multibomba), una unidad de control de aire y combustible, un distribuidor de combustible e inyectores de descarga en cada cilindro,.
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Inyector
La inyección de combustible es el
proceso de pulverizar y distribuir el liquido en el interior de la cámara. La pulverización distribuye
el combustible en pequeñas gotas que presentan máxima
superficie total de las gotas y los procesos de
vaporización y combustión se realizan
con mayor rapidez.
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FADECComprende dos calculadoras
digitales separadas entre si que actúan sobre un canal
independiente y se comparan entre si antes de realizar
cualquier cambio en la válvula de control del combustible
El FADEC no permite sobrepasar los limites de temperaturas y garantiza un control y ajuste del mantenimiento de los motores.
El FADEC es el responsable del arranque del motor. El piloto solo debe seleccionar relanti en la palanca de control de combustible y los motores arrancan.
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Depósitos
Reconstruidos
semintegrales
integrales
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EJEMPLO DE SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Helicóptero Avión
CN-235 BELL -212
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Bell 212
LOGO
Sistema de Combustible
Bell 212
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CN-235
LOGO1
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CONCLUSIÓN
La función del sistema de combustible es proveer un medio de almacenarlo, transferirlo al motor, y mezclado con el aire pasarlo a los cilindros para su combustión. La mayoría de los aviones tienen los depósitos de combustible en las alas, en lo que se conoce como "alas húmedas”. Los depósitos tienen una abertura con su tapón de cierre, válvulas para drenarlos de agua e impurezas, y una toma de aire ambiente que evita que se forme una depresión en la parte vacía del depósito, entre otros apartes de este tan importante sistema de los aviones el cual es esencial para el buen funcionamiento de las aeronaves.
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Manual de sistema de combustible (tipo de sistema de combustible)( modo entrenamiento SENA) .
Libro Conocimientos del avión, capitulo 40sistema de combustible, capitulo 12combustible y capitulo 30
sistema de combustible manual Bell 212Manual de mantenimiento CN 235 capitulo 28AC 65-12A POWERPLANT HAND BOOK cap. 3