Como o combustível de aviação é direcionado dentro dos motores de aeronaves

Sep 03, 2023

O combustível de aviação passa por vários subsistemas antes de ser acionado para combustão.

O subsistema de roteamento de combustível nos motores a jato visa fornecer combustível limpo de alta pressão e alta temperatura para combustão. A eficiência de combustível do motor depende da pressão e temperatura ideais do combustível que entra no combustor.

O combustível fornecido pela aeronave (dos tanques das asas) entra no estágio de baixa pressão da bomba de combustível. O sistema de baixa pressão (às vezes impulsor) pressuriza o combustível a aproximadamente 150 psi para evitar a cavitação da bomba de alta pressão. O combustível passa por um filtro antes de entrar no sistema de engrenagem de alta pressão, onde o combustível é ainda pressurizado a quase 1.800 psi.

Um transmissor de pressão instalado no estágio intermediário da bomba de combustível (entre os sistemas de baixa e alta pressão) envia uma leitura de pressão de combustível para o controle da cabine. Dependendo do estágio do voo, a pressão do combustível é otimizada para uma combustão eficiente.

O combustível de alta pressão entra no trocador de calor de óleo combustível (FOHE), onde o combustível é aquecido enquanto o óleo do motor é resfriado. O FOHE é composto por tubos metálicos por onde passa o combustível pressurizado. O óleo quente do motor corre pelos tubos de metal, aquecendo o combustível por fora.

Vale ressaltar que os tubos metálicos dentro do FOHE devem ser verificados rotineiramente para evitar que o combustível vaze e se misture com o óleo, o que pode resultar em fumaça ou incêndio no motor.

O combustível entra no filtro de combustível, onde os contaminantes são removidos por meio de um elemento filtrante. Os filtros de combustível são geralmente projetados de forma que o combustível entra no elemento filtrante de fora, deixando assim quaisquer contaminantes e detritos na face do filtro para investigação.

Algumas configurações do sistema de combustível também consistem em um segundo filtro (ou uma tela de lavagem) para filtragem adicional. Um pressostato instalado no filtro de combustível transmite uma leitura de pressão diferencial para o controle da cabine, que é usado para indicação de advertência de entupimento do filtro de combustível.

Uma quantidade relativamente pequena de combustível é direcionada para os servossistemas que usam combustível pressurizado e aquecido para mecanismos de atuação. Alguns sistemas servo incluem válvulas de medição de combustível, válvulas de sangria variável e válvulas de palhetas variáveis. Outras válvulas que direcionam o ar de desvio para coberturas e resfriamento da caixa também podem usar combustível para atuação.

Vale ressaltar que algumas configurações de motor podem exigir que o servocombustível seja ainda mais aquecido, por meio de um aquecedor de servocombustível designado, antes de ser encaminhado para os sistemas servo. O aquecimento adicional evita que minúsculos cristais de gelo (que podem estar presentes no combustível) entrem em sistemas servo sensíveis.

Nesta fase, o transmissor de fluxo de combustível mede o fluxo de massa total de combustível fornecido para a combustão. Além disso, os motores com um sistema Integrated Drive Generator (IDG) instalado requerem que o óleo IDG seja arrefecido com combustível. Nesses casos, o combustível passa pelo IDG FOHE, onde o combustível é ainda mais aquecido enquanto esfria o óleo IDG.

O combustível medido de alta pressão e alta temperatura está pronto para combustão e é direcionado para os injetores de combustível. Os bicos de fluxo duplo consistem em padrões de pulverização primários e secundários para diferentes condições de voo. Por exemplo, o fluxo primário é usado para configurações de baixa potência, como partida do motor, taxação e marcha lenta. Para configurações de alta potência, como decolagem, o fluxo de combustível secundário complementa o fluxo primário.

Os bicos de combustível também evitam que o motor se apague durante a desaceleração, mantendo a chama em configurações de baixa potência. O combustível atomizado disperso pelos bicos de combustível se homogeneíza com o ar pressurizado do compressor antes que a mistura óleo-combustível seja inflamada para combustão.

O que você acha do roteamento de combustível em um motor a jato? Conte-nos na seção de comentários.

Escritor - Omar é um entusiasta da aviação com Ph.D. em Engenharia Aeroespacial. Com vários anos de experiência técnica e de pesquisa em seu currículo, Omar pretende se concentrar em práticas de aviação baseadas em pesquisa. Além do trabalho, Omar tem paixão por viajar, visitar locais de aviação e observar aviões. Com sede em Vancouver, Canadá