Válvula de combustible de avión: tipos críticos, funcionamiento y características

Válvula de combustible de avión

El tema de discusión: Tipo de válvulas de combustible de la aeronave y sus diversos conceptos.

¿Cuáles son las diferentes válvulas de combustible de los aviones?

Válvulas de combustible para aviones | Aeronaves con sistema de combustible de alimentación por gravedad

Las aeronaves con alas altas suelen tener un tanque de combustible en cada ala. El combustible se entrega por gravedad debido a la ubicación de los tanques sobre el motor, por lo que se denominan sistemas de combustible de alimentación por gravedad. Ésta es la otra clasificación del sistema de combustible de la aeronave después de Bomba de combustible. La operación de ventilación se puede realizar en un área ubicada donde existió combustible líquido después de la descarga de combustible de ese tanque, mantendrá el nivel de presión atmosférica. Dos tanques realizan la ventilación para asegurar el mismo nivel de presión para ambos mientras alimentan el motor conjuntamente.

Cada tanque tiene una sola salida apantallada que proporciona líneas a una válvula de cierre de gasolina o una válvula de selección de múltiples posiciones.

Las válvulas de combustible de aeronaves se utilizan de diversas formas en los sistemas de combustible de aeronaves. Se utilizan para detener el flujo de combustible o dirigirlo a un lugar en particular. El sistema de combustible de un avión más liviano puede tener solo una válvula, la válvula selectora de combustible para avión, además de válvulas de sumidero y drenaje. Las funciones de apagado y selección se combinan en una sola válvula.

Diferentes tipos de válvulas en grandes sistemas de combustible de aviones.

Hay varias válvulas en los sistemas de combustible de grandes aviones. La mayoría simplemente abren y cierran y se les conoce por varios nombres dependiendo de su ubicación y propósito en el sistema de combustible. La válvula de cierre, la válvula de transferencia y la válvula de alimentación cruzada son algunos de los ejemplos. Las válvulas de combustible se pueden controlar manualmente mediante un solenoide o un motor eléctrico.

Válvula de cierre de combustible

Una válvula de cierre es una válvula que regula el flujo de fluido dentro o fuera de un sistema de fluidos. En un plano, una válvula de cierre está representada por dos flechas enfrentadas. Cuando se dispara este tipo de válvula, el flujo se detiene abruptamente y un disco indicador informa al operador que el circuito eléctrico se ha abierto debido a una falla del sistema.

Válvula de cierre de combustible de la turbina Francis; Créditos de imagen: Bocadillos de fideosVálvula de control de la central eléctrica GordonCC BY-SA 3.0

La palanca manual juega un papel importante en la apertura de la válvula después de resolver la falla del sistema y cerrar el circuito nuevamente. Sin embargo, el circuito permanecerá abierto si la falla del sistema no se soluciona satisfactoriamente. Además, empujar la palanca manual no abrirá la válvula, ya que desengancha el vástago de la válvula del mango.

Válvula de transferencia

Las válvulas de transferencia toman combustible del tanque 5 y lo distribuyen a los tanques laterales. Funcionan de la misma forma que los elaborados, pero con una fuente de combustible diferente. El tanque 5 es un tanque auxiliar montado en el fuselaje que consta de un tanque rígido y una celda de vejiga. El tanque rígido está frente a la celda de la vejiga. Por lo tanto, este tanque se llena solo usando el sistema de presión.

Válvula de alimentación cruzada

En la mayoría de las aeronaves, el sistema de combustible tiene un tanque derecho e izquierdo en las alas correspondientes. Cada tanque normalmente suministra combustible a los motores del ala. Estos dos lados del sistema de combustible están conectados temporalmente mediante la válvula de alimentación cruzada.

Este diseño permite que el combustible recorra la distancia más corta mientras mantiene los sistemas separados, evitando que una fuga en un lado drene todo el sistema. Por esta razón, la válvula de alimentación cruzada generalmente se mantiene cerrada. La válvula de alimentación cruzada permite el flujo de combustible desde un tanque que tiene demasiado combustible al que tiene muy poco. Si la bomba de combustible izquierda falla, la bomba de combustible del lado derecho bombeará combustible desde el tanque derecho y lo entregará a ambos motores uno y dos a través de la alimentación cruzada que se abre automáticamente y viceversa.

1. Las aeronaves con alas altas suelen tener un tanque de combustible en cada ala. El combustible se entrega por gravedad debido a la ubicación de los tanques sobre el motor, por lo que se denominan sistemas de combustible de alimentación por gravedad.

2. Las válvulas de combustible de las aeronaves se utilizan para detener el flujo de combustible o dirigirlo a un lugar en particular. El sistema de combustible de un avión más liviano podría tener el válvula selectora de combustible para avión, además de válvulas de sumidero y drenaje. Las funciones de apagado y selección se combinan en una sola válvula.

3. Los sistemas de combustible de aviones grandes tienen válvulas a las que se hace referencia por varios nombres, según su ubicación y propósito en el sistema de combustible. La válvula de cierre, la válvula de transferencia y la válvula de alimentación cruzada son algunos de los ejemplos que se pueden controlar manualmente mediante un solenoide o un motor eléctrico.

4. La válvula selectora de combustible de la aeronave o la válvula de control de combustible es un tipo principal de válvula de combustible de la aeronave que recibe combustible a través de las líneas de combustible. La función principal de esta válvula es servir como válvula de cierre de combustible.

5. También se han descrito otras clasificaciones como válvula cebadora de combustible, válvula de sumidero, válvula de filtro, válvulas de drenaje, válvula dosificadora, válvula selectora de combustible dúplex y válvula de combustible de alivio de presión.

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¿Qué es la válvula selectora de combustible en los aviones?

Definición de la válvula selectora de combustible de la aeronave

La válvula selectora de combustible de la aeronave o la válvula de control de combustible es un tipo principal de válvula de combustible de la aeronave que recibe combustible a través de las líneas de combustible. La función principal de esta válvula es servir como válvula de cierre de combustible. Esto es esencial para permitir a la tripulación evitar que el combustible llegue al motor en caso de incendio. El piloto del avión tiene el control total en qué tanque alimentará el motor en la segunda función durante el vuelo.

¿Cuál es el propósito de la válvula selectora de combustible para aeronaves?

La válvula selectora de combustible de la aeronave le permite elegir combustible de una variedad de tanques de combustible. IZQUIERDA, DERECHA, AMBAS y APAGADO son las cuatro posiciones de una válvula selectora típica. La razón de tener solo alternativas IZQUIERDA y DERECHA es permitir a los pilotos equilibrar sus cargas de combustible para minimizar el momento de banqueo.

El combustible proviene del tanque de respeto que representa la posición IZQUIERDA o DERECHA. Sin embargo, cuando la válvula selectora de combustible de la aeronave selecciona AMBAS piezas, el combustible de la aeronave provendrá de ambos tanques. Para mantener la cantidad de combustible restante en cada tanque de ala, utilice la orientación IZQUIERDA o DERECHA, aunque algunos aviones Cessna solo operan combustible de ambos tanques.

¿Cómo funcionan las diferentes válvulas selectoras de combustible? | ¿Qué son las válvulas de combustible para aviones operadas a distancia?

Válvula selectora de combustible manual

En los sistemas de combustible de aviación, hay tres tipos principales de válvulas selectoras de combustible accionadas manualmente. Las válvulas de selección de combustible, como las de tipo cono y las de asiento, se utilizan ampliamente en aviones más ligeros. En aviones de la categoría de transporte, las válvulas de compuerta se utilizan como válvulas de cierre. Aunque muchas son motorizadas, las válvulas de compuerta manuales se utilizan en una variedad de aplicaciones.

Válvula de cono

Una válvula conetipo típicamente consta de una carcasa de válvula individual mecanizada y un cono giratorio de latón o nailon, conocido como válvula de tapón. El piloto usa una manija conectada para rotar manualmente el cono. El combustible puede fluir desde la fuente designada al motor a través de pasajes cortados en el cono a medida que gira. Esto sucede cuando el pasaje coincide con el puerto de entrada de combustible mecanizado de la carcasa. El cono también se puede girar para que el pasillo no pueda alinearse con ningún puerto I / P de combustible, esta es la posición de apagado de combustible de la válvula.

válvula de combustible de avión
Válvula de cono

Válvulas de asiento

Las válvulas de asiento también se utilizan a menudo en las válvulas selectoras, ya que la manija gira en esta válvula, una leva en el eje de conexión levantará el asiento del asiento del puerto correspondiente y los puertos que no se recogen al mismo tiempo se cierran apagado por resorte asistido. El retén bloquea la válvula en su lugar cuando se produce la elevación del disco de su asiento debido a la leva. La válvula está en la posición de APAGADO, un retén positivo no va acompañado de ningún acoplamiento entre la leva y ninguno de los vástagos, y hay un retén positivo. Algunas válvulas selectoras emplean un mecanismo similar, excepto que en lugar de poppets, usan bolas.

Válvulas de compuerta

En aviones de categorías de transporte de sistemas de combustible complejos, no se emplea una sola válvula selectora. En su lugar, se conectan una serie de válvulas de tipo ON / OFF o de corte entre los componentes del sistema para controlar el flujo de combustible. Las válvulas de compuerta accionadas manualmente, como las válvulas de control de incendios, también se pueden usar porque no dependen de la electricidad para cortar el flujo de combustible al tirar de la manija de emergencia contra incendios.

Válvula de compuerta; Créditos de imagen: Heather Smith, Válvula de compuerta criogénica El distribuidor de válvulas de aleaciónCC BY 3.0

Estas válvulas generalmente se instalan en la línea de alimentación de combustible de cada motor. Las válvulas de descarga de combustible operadas desde el suelo y las válvulas de aislamiento de la bomba de refuerzo son válvulas de compuerta que se operan en modo manual para cerrar el suministro de combustible a la I / P de la bomba de refuerzo. Permite un fácil reemplazo de la bomba de refuerzo sin vaciar el tanque. Una compuerta o cuchilla sellada se desliza hacia la línea de combustible cuando se cierra una válvula de compuerta e interrumpe el flujo. si se gira la manija, el brazo del actuador dentro de la válvula se moverá hacia abajo por la hoja de la compuerta para sellar la trayectoria del flujo de combustible. Se integra una válvula de derivación de alivio térmico para disminuir la presión acumulada contra la compuerta cerrada debido al aumento de temperatura.

Válvula de combustible de aeronave accionada por motor eléctrico

Debido a la ubicación remota de los componentes del sistema de combustible desde la cabina, los motores eléctricos se utilizan comúnmente para operar las válvulas del sistema de combustible en aviones grandes. Estas válvulas se accionan eléctricamente para que funcionen igual que las válvulas controladas manualmente.

La válvula de compuerta y la válvula de tipo tapón son las dos válvulas de combustible de aeronaves más frecuentes que funcionan con un motor eléctrico. La válvula de compuerta operada por motor hará girar el brazo de actuación de la válvula, desplazando así la compuerta de combustible hacia adentro / afuera de la ruta de abastecimiento de combustible, con el mecanismo de engranaje automático y la compuerta / hoja está sellada, al igual que la válvula de compuerta controlada manualmente.

Una palanca de anulación manual puede facilitar al técnico la posibilidad de comprobar la orientación de la válvula y el control manual. El uso de una válvula de combustible de tipo bujía motorizada es menos frecuente; en lugar de girar el enchufe o el tambor manualmente, un motor eléctrico lo hace girar. Las válvulas grandes del sistema de combustible de aviación permiten o detienen el flujo de combustible, según el tipo de válvula empleada.

Válvula de combustible de aeronave accionada por solenoide

Los solenoides eléctricos son otra opción para controlar una válvula de combustible que se coloca lejos. Cuando se energiza un solenoide de apertura, crea un tirón magnético que abre una válvula tipo asiento y para bloquear la válvula en la posición abierta, un resorte impulsa un vástago de bloqueo en una muesca en el vástago del asiento. Luego, el combustible se bombea a través del orificio dejado por el vástago.

Se energiza un solenoide de cierre para cerrar el asiento y detener el flujo de combustible. La fuerza de potencia magnética de los solenoides superará la tensión del resorte del vástago de bloqueo y empujará el vástago de bloqueo fuera de la muesca del vástago de válvula. El disco se empuja hacia atrás en su asiento por un resorte escondido detrás de él. Las válvulas de combustible operadas por solenoide tienen la ventaja de abrirse y cerrarse rápidamente.

Un medio de identificar positivamente la ubicación de la válvula en todo momento es una característica de todas las válvulas de combustible de aviación. La válvula operada manualmente logra esto utilizando un retén situado por un pasador cargado por resorte o una protuberancia análoga cuando la válvula se ajusta en cada posición. Con el acompañamiento de una manija de etiquetado y dirección, es fácil saber si la válvula está en la posición adecuada mediante la visión y la intuición.

Además de la posición del interruptor, las luces indicadoras de posición se utilizan en el motor y las válvulas operadas por solenoide para mostrar la posición de la válvula y la ubicación de la válvula de combustible se muestra en diagramas llamados en las pantallas planas en las páginas de combustible del sistema de gestión de vuelo (FMS) . Una manija o palanca de posición exterior indica la posición de muchas válvulas. Cuando el personal de mantenimiento está cerca de la válvula, el técnico puede colocarla manualmente con esta misma palanca.

Otras válvulas de combustible de aeronaves

Válvula de retención del sistema de combustible de la aeronave | Válvulas de aleta del tanque de combustible de la aeronave

Una válvula de retención permite el drenaje unidireccional de combustible de regreso a los tanques principales, la válvula de retención de oscilación de combustible, también conocida como válvula de retención de aleta oscilante, se usa para evitar que el combustible regrese de las bombas de expulsión al subsistema de alimentación del motor. Cuenta con dos puertos, uno para la entrada de medios y el otro para la salida de medios. Se requiere un diferencial de presión para que funcione una válvula de retención. Por lo tanto, para abrir la válvula, necesitan más presión en el lado I / P que en el lado O / P.

Válvula selectora de combustible dúplex para aviones

Las válvulas selectoras de combustible dúplex son válvulas con dos cámaras que permiten que dos líneas de combustible separadas se cambien simultáneamente. Como resultado, son adecuados para motores de inyección de combustible que requieren una línea de retorno. Además, estas válvulas tienen la ventaja de permitir que el combustible regrese al mismo tanque del que se extrajo, eliminando la necesidad de descargar combustible por la borda.

Válvula dúplex; Créditos de imagen: Heather Smith, Válvulas-de-bola-dúplex-El-distribuidor-de-válvulas-de-aleaciónCC BY 3.0

Válvula de cebado de combustible de avión

Antes de arrancar el motor, el cebador de combustible es la válvula de combustible de la aeronave que se utiliza para alimentar el tanque y vaporizarlo directamente en el cilindro. Cuando hace frío afuera y las máquinas son difíciles de arrancar, la imprimación de gasolina es útil ya que el calor disponible no es suficiente para evaporar el combustible en el carburador. Cuando no esté usando la imprimación, asegúrese de que esté bloqueada en su lugar. Si se permite que la perilla se mueva durante el vuelo, puede vibrar fuera de lugar, dando como resultado una mezcla de aire y combustible anormalmente rica.

Válvula de sumidero de combustible de avión

El combustible fluye a través de un filtro después de salir del tanque de combustible antes de ingresar al carburador para eliminar la humedad y otras partículas. Estos contaminantes se asentarán en un depósito en la superficie inferior del conjunto del filtro porque son pesados ​​y aplicables en un sistema de combustible y / o un tanque de gasolina, un sumidero es una ubicación baja.

Válvula de filtro de combustible de avión

Antes de cada vuelo, la válvula del filtro de combustible es la válvula de combustible de la aeronave que se drena, y las muestras de combustible deben agotarse e inspeccionarse visualmente para detectar impurezas y agua.

Válvulas de drenaje de combustible para aviones

La presencia de agua en el sumidero puede ser muy peligrosa porque puede congelarse y obstruir la línea de combustible durante el invierno o en ambientes fríos. Además, puede verterse en el carburador y apagar el motor en condiciones de calor. Si el sumidero contiene agua, es probable que haya más agua en los tanques de combustible, que debe drenarse hasta que no quede rastro de humedad. La aeronave no debe despegar hasta que el sistema de combustible del motor se haya limpiado de agua e impurezas.

Válvula dosificadora de combustible para aeronaves

A todas las velocidades y altitudes donde se puede operar el motor, la válvula de combustible de la aeronave en el sistema de medición de combustible debe medir el combustible proporcionalmente al aire para proporcionar la relación de mezcla de aire / combustible óptima del motor. El combustible del carburador debe atomizarse y distribuirse en el flujo de aire a granel. Esto debe hacerse para que las cargas de aire / combustible de todos los cilindros contengan la misma cantidad de combustible. Por lo tanto, cada cilindro del motor debe recibir la misma mezcla de aire / combustible y la misma proporción de aire / combustible.

Válvula de alivio de presión del tanque de combustible de la aeronave

Una válvula de alivio es una válvula en un sistema presurizado que se utiliza para ajustar la presión para un rendimiento óptimo del sistema. Las válvulas de alivio están diseñadas para prevenir fallas en el sistema y proteger el equipo de condiciones de sobrepresión en su negocio. Las válvulas de alivio suelen ser responsables de la regulación de nivel de presión en sistema de fluido / aire comprimido.

La apertura de estas válvulas es proporcional al aumento de la presión del sistema y, por lo tanto, si el sistema está algo sobrepresionado, no se abrirán completamente. En cambio, se abren gradualmente en un proceso lento, lo que permite que el sistema se restablezca a su configuración de presión original. La válvula se cierra una vez que se alcanza ese nivel.

Este artículo es parte de la serie en curso sobre el Sistema de combustible de aeronaves.

Sobre Esha Chakraborty

Tengo experiencia en Ingeniería Aeroespacial, actualmente trabajando en la aplicación de la Robótica en la Defensa y la Industria de las Ciencias Espaciales. Soy un aprendiz continuo y mi pasión por las artes creativas me mantiene inclinado hacia el diseño de conceptos novedosos de ingeniería.
Con los robots sustituyendo casi todas las acciones humanas en el futuro, me gusta llevar a mis lectores los aspectos fundamentales del tema de una manera fácil pero informativa. También me gusta mantenerme actualizado con los avances en la industria aeroespacial simultáneamente.

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