FUNO AERONAVE: O sistema de combustvel da aeronave deve fornecer combustvel filtrado com uma certa presso para a entrada do sistema de combustvel do motor. Tal sistema deve executar as seguintes tarefas:1- Filtrar o Combustvel2- Aquec-lo para prevenir a formao de gelo nos filtros.3- Elevar o combustvel a uma alta presso.4- Envi-lo para um sistema de controle.

FUNO MOTOR:O combustvel deve ser fornecido:-Na quantidade certaBombasControle da dosagem de combustvel-No local certoDivisora de fluxo (flow divider).Distribuidores (manifolds).Nozzles (bicos injetores).-No tempo certoVlvula de corte (shutoff valve)Unidade eletrnica de controle do motor (eletronic engine control)

CONTROLES DE COMBUSTVEL:Os controles de combustvel podem ser divididos em dois grupos bsicos: Hidromecnico e Eletrnico.

Indiferentemente do tipo, todos os controlesde combustvel executam essencialmente as mesmas funes, apenas alguns sensores a mais nos motores variam dos outros.

CONTROLES DE COMBUSTVEL:O controle de combustvel sente a posio da manete de potncia , RPM do motor, cada uma das presses de entrada do compressor ou temperatura, e presso de queima ou presso de descarga do compressor.Essas variaes afetam o volume de trao que o motor poder produzir pela demanda do fluxo de combustvel.

MODOS DE OPERAO:NORMAL CONTROLE ELETRNICO DO MOTOR - ONProteo contra Surge (Stall).O combustvel controlado pelo Controle Eletrnico.Limites so fornecidos pelo Controle Eletrnico do Motor.MANUAL - CONTROLE ELETRNICO DO MOTOR OFF.Surge Valve parcialmente abertoCombustvel controlado pelo Fuel Control Unit/HMULimites so controlados pelo Operador.Usado para Emergncia e em pesquisas de pane.

Em Modo Normal de operao, a Unidade de Controle Eletrnico Motor (EEC) fornece proteo de surge, rotao dos spools e limites de temperatura. O combustvel precisamente controlado pelo EEC para assegurar operaes livres de surge (estol) dentro dos parmetros prescritos.

Em contrapartida, em Modo Manual de operao, a vlvula surge (Bleed Valve) permanece parcialmente aberta e o combustvel controlado pelo FCU. O operador do motor deve ter cincia que o EEC no est controlando os parmetros do motor, e deve observar que as indicaes dos instrumentos sejam mantidas dentro dos limites operacionais. O tempo de desacelerao do motor em Modo Manual considervel mais lento que em Modo Normal.

O modo manual de operao pode ser selecionado durante a pesquisa de pane no sentido de isolar um problema dentro do sistema de combustvel. Comparando os Modos de Operao Manual e Normal pode-se dizer ao operador se o problema est no sistema eltrico/eletrnico ou no sistema de controle hidromecnico. O despacho da aeronave com o sistema eletrnico inoperante pode acontecer em algumas circunstncias.

Na figura anterior podemos observar os componentes bsicos de um sistema. O combustvel entra na bomba proveniente do sistema da aeronave onde o mesmo filtrado e sua presso aumentada Da Bomba de combustvel, passa atravs de um filtro (tela) para dentro do FCU. O Fuel Control medir o combustvel para solicitaes requeridas do motor. Quando a temperatura do combustvel deixa a bomba e estando abaixo de 0 C, todo combustvel bypassado pelo Fuel Control e direcionado de volta a bomba atravs de um aquecedor (Fuel Heater) para prevenir a formao de gelo dentro do filtro.

Da descarga do Fuel Control, o combustvel passa atravs de um Fuel/Oil Coller o qual resfria o leo utilizado no motor. Deste resfriador, o combustvel flui atravs de uma vlvula divisora de combustvel (Flow Divider) de onde direcionada para o Manifold (Distribuidor) de onde finalmente direcionado para os Bicos Injetores.

MDULOS DO SISTEMA DE COMBUSTVELA bomba de combustvel e o Fuel Control so montados na caixa de acessrios (Gearbox). A bomba montada na Gearbox e o Fuel Control montado na bomba atravs de um acoplamento chamado Quick-Disconect.

BYPASS DO FILTRO DE COMBUSTVELOs motores utilizam bombas capazes de fornecer fluxo de combustvel de 5000 libras por hora (PPH) a 1000 PSIG.Um alojamento mantm um filtro de papel/tela de 40 microns que parte integrante da bomba de combustvel. Montado no alojamento do est um sistema de indicao de filtro bypassado consistindo de um pino indicador mecnico ou um switch eltrico de indicao para o painel.

BOMBA DE COMBUSTVELNormalmente, todos os modelos de bomba contm uma parte integral (Boost) do tipo centrfugo, uma vlvula de alvio interna (para descarregar a presso acima do limite), um elemento bomba do tipo de alta presso, um indicador de presso diferencial (para indicar quando o filtro est obstrudo), um filtro, e um bypass do filtro. Alguns modelos tambm possuem um sistema de anti-gelo e/ou uma vlvula de fechamento de fluxo motivo e uma vlvula de pressurizao.O combustvel no necessrio ao motor retorna do Fuel Control para a entrada da bomba atravs de passagens internas.

Um acesso est disponvel na bomba para a instalao da sonda de temperatura. O combustvel proveniente dos tanques flui para dentro do elemento centrfugo onde a presso ir aumentar para 35-43 PSIG e flui para um filtro de papel de 40 micron. O filtro tem uma vlvula de bypass em paralelo com o elemento filtrante. Se o elemento estiver obstrudo, a vlvula abre e permite que o combustvel no filtrado flua para o elemento de alta presso da bomba. Caso o filtro se contaminar ou obstruir com cristais de gelo, criando uma presso diferencial que quando atinge 6-8 PSID atravs do elemento filtrante, um indicador de presso mostrar esta condio, mecnica ou eletricamente atravs de um sinal na cabine de pilotos. Quando a presso atingir 9-14 PSID, combustvel ser bypassado do elemento filtrante.

Entre os elementos de baixa e alta presso est uma vlvula antigelo. O combustvel passa atravs de um elemento de expanso trmica prxima ao elemento de alta presso da bomba. Se a temperatura estiver abaixo de 0C, a vlvula antigelo direcionar o combustvel para um componente chamado Fuel Heater (Aquecedor de Combustvel). O fluxo de retorno do fuel heater mistura-se com o combustvel de descarga da bomba (Boost Pump Element), prevenindo-se assim a formao de gelo no filtro.

Aps passagem pelo filtro o mesmo se dirigir para a entrada do elemento de alta presso da bomba. Neste ponto a presso de combustvel aumenta para o limite da vlvula de alvio de alta presso. A presso em excesso do sistema (1500 PSIG) ser bypassada de volta para a entrada da bomba.

MOTIVE FLOW SYSTEMAlgumas configuraes de aeronave utilizam um sistema de fluxo motivo (movimento) de combustvel para operar o sistema de transferncia da aeronave.Em aeronaves com este tipo de equipamento, uma vlvula de bloqueio usada para evitar o fluxo de combustvel para o sistema motive durante a partida dos motores. Uma vlvula com sistema de mola sente o fluxo de descarga da bomba atravs de um orifcio. Com o aumento da velocidade da bomba e no momento em que a rotao exceda 3000 RPM, aproximadamente 40% de N2 (Rotao do Compressor de Alta), a vlvula de bloqueio abre permitindo que o combustvel v para a reguladora de presso do fluxo motivo.

Um sistema da bomba de combustvel com fluxo motivo e sistema de anti-ice mostrado aqui. O combustvel entra na boost pump no lado esquerdo do esquemtico, flui atravs do filtro para a vlvula de antigelo, e para a bomba de alta presso. Da bomba de alta presso,o combustvel flui para a vlvula de alvio que est regulada para a presso de 1500 PSI. Quando a vlvula de bloqueio de fluxo motivo abre, como mencionado anteriormente, o combustvel flui para o regulador de presso de fluxo para fornecer combustvel para as jet pumps da aeronave.

FUEL CONTROL UNIT (FCU)O Fuel Control tem uma seo dosadora de combustvel, inputs (entrada) da manete de potncia, vlvula de corte, vlvula de pressurizao de sada, e um governador mecnico funcionando como governador de sobre velocidade para o rotor de alta presso e controle manual quando o sistema eletrnico est desativado. A unidade controlada por inputs eltricos para a seo dosadora de combustvel quando o controle eletrnico do motor est programando.

No desenho acima, podemos observar a entrada do combustvel da bomba (Visto como Inlet Filter). Este filtro um item removvel e que pode ser limpo. Podemos observar tambm a sada do combustvel. Desta descarga,o combustvel passa atravs do Fuel/Oil Cooler (Resfriador de leo) e direcionado para os bicos injetores.

Prximo a parte inferior da unidade podemos observar a entrada de P3. Esta presso usada para controle da operao do motor. No outro lado est a entrada da manete de potncia (Eixo da Manete de Potncia). A manete conectada neste eixo, girando-o conforme o movimento da mesma.

Existem trs requerimentos de um sistema de combustvel.Primeiro, fornecer combustvel em funo da necessidade.Segundo, uma bomba para aumentar a presso o suficiente para causar a atomizao do combustvel, ou reduzir para um fino spray, e uma vlvula dosadora para regular a quantidade do fluxo de combustvel para o motor. Isto permitir a seleo do empuxo requerido necessrio para as condies de vo.

O prximo passo, uma anlise do terceiro requerimento do sistema de combustvel, a vlvula dosadora. Dois mtodos de regular o fluxo podem ser empregados.Manter a presso constante e variar a abertura da vlvula dosadora.Manter a vlvula dosadora constante e trocar a presso.

Verificando a ilustrao, est evidente que se a presso mantida constante atravs da vlvula dosadora, a abertura tem de ser variada, e como conseqncia o fluxo do combustvel tambm variado. O outro mtodo de regulagem do fluxo pode-se manter uma abertura constante na vlvula dosadora e alterar a presso pelo uso de vlvulas bypass. Se mais combustvel bypassado, a presso reduzida, como conseqncia o fluxo reduzido.

VLVULA DOSADORAMETERING VALVE

Localizada entre a descarga da bomba e os bicos injetores, esta vlvula que dosa todo o fluxo que est indo para o motor. Um ponto de parada (Stop) est localizado na parte superior da vlvula, que chamado parada de fluxo mnimo. O ponto de parada ajustado normalmente de acordo com o projeto (No exemplo, ajustado para 130 pph de fluxo de combustvel para a rea dos bicos injetores).

A presso de combustvel regulada entra e pressiona a rea da vlvula dosadora. A mesma presso regulada tambm fornecida atravs de um orifcio regulado para uma cmara na parte de baixo da vlvula dosadora. Se a presso igual em ambos os lados da vlvula, esta deveria mover-se para cima, ou para a posio de fechado, devido as suas reas de superfcie (na rea fechada da vlvula e na rea da parte de baixo da vlvula).

A parte interna da cmara pode abrir ou fechar em funo do movimento da viga que tampa ou abre o orifcio da cmara no lado esquerdo inferior. Se esta vlvula est aberta, a presso dentro cmara ir diminuir, e a vlvula ir mover-se para baixo, ou no sentido de abertura da mesma. Isto ir aumentar o fluxo de combustvel para os bicos injetores.

PRESSO DE P3 CONTROLANDO A POSIO DA VLVULAP3 X RPM

O Grfico acima mostra que:Com o aumento da RPM, a presso de P3 tambm aumenta proporcionalmente. Por esta razo, a presso de P3 pode ser usada dentro do FCU para fornecer maior uniformidade na adio de combustvel durante as aceleraes.

O diagrama mostra que a descarga da bomba flui atravs da vlvula dosadora para os bicos injetores (Atomizers). Em funo da troca da presso de P3 dentro dos bellows, a posio da vlvula dosadora tambm mudada. Os bellows de acelerao expandem-se, aplicando uma fora para baixo sobre a barra. A barra controla a sada de P3 na rea da cmara . A ao do pivot deveria abrir a selagem dentro da cmara e permitir que o combustvel retorne para a entrada da bomba. Com este procedimento, a presso dentro da cmara diminuir e permitir que a vlvula se abra fornecendo mais combustvel para os bicos injetores.

Como a presso de combustvel aumenta ou diminui dentro da cmara, ambos os bellows de acelerao e evacuao iro expandir-se e contrair-se com a mesma fora. Isto eliminar a possibilidade da presso dentro da cmara afetar a abertura da vlvula.O limitador de presso de P3 pode ser considerado uma vlvula de segurana. No momento em que a presso alta na Plenum (Dias muito frios e altas velocidades de rotao) o limitador aliviar o excesso de presso.

Quando presso de P3 excede a razo da mola, os bellows foraro a vlvula para a posio aberta, reduzindo a presso dos bellows de acelerao. Assim com a queda desta presso, a vlvula dosadora ir mover-se para a posio fechada, reduzindo a rotao do motor.

VLVULA DE BYPASS REAGINDO COM A VARIAO DE PRESSOA proposta da vlvula de bypass para bypassar todo combustvel que no requerido para a operao do motor de volta para a entrada da bomba. A bomba de combustvel do motor de deslocamento positivo. Por esta razo, todo o combustvel que no requerido para o motor tem de retornar para a entrada da bomba no sentido de termos atingido caractersticas ideais de dosagem de combustvel.

Como o combustvel forado atravs da vlvula dosadora, a mesma age como um orifcio, ou um restritor, na linha. Esta restrio causa uma queda de presso e a presso diferencial ocorrer atravs da vlvula dosadora. A presso diferencial ser tomada agora como referncia no controle de bypass.

VLVULA DE BYPASS

O combustvel da descarga da bomba pode entrar na vlvula bypass e, como a mesma uma vlvula de posio aberta e fechada, o fluxo de combustvel sendo bypassado de volta para a entrada da bomba pode ser regulado. A vlvula est sendo controlada pela presso diferencial atravs de dois pistes da vlvula.

A vlvula na cmara est sendo movimentada pela seleo dos bellows. A presso diferencial atravs da vlvula dosadora agora tomada como referncia dentro dos bellows. A alta presso da descarga de combustvel aplicada para a parte externa dos bellows. A diferena na presso posicionar a vlvula, permitindo combustvel fluir da cmara. Isto ter como conseqncia o posicionamento da vlvula bypass que posicionada em resposta a posio relativa da vlvula dosadora, ento fornecendo controle do fluxo de combustvel para o motor.

OPERAO EM MODO MANUAL

O prximo passo no sistema de combustvel em discusso o controle de governador. O controle do governador do tipo por pesos voadores (flyweight) operado pela rotao de N2. Assim que a velocidade selecionada atingida conforme selecionado pela manete de potncia, o governador reagir e regular a quantidade de combustvel prpria para manter a rotao selecionada. O governador controla a presso de P3 para os bellows e como a presso dentro da cmara muda, ento o fluxo de combustvel e a rotao do motor tambm mudam.Em Manual Mode, a rotao de N1(Empuxo) selecionado, entretanto a rotao do motor controlada pela rotao de N2.

No diagrama anterior na parte inferior est o controle do governador. Note que o imput shaft da rotao de N2 que est indo para o governador do tipo flyweight, o qual opera uma vlvula na linha de P3. Esta vlvula controla a presso P3 para dentro dos bellows de acelerao. Como a vlvula abre, a presso de P3 drenada pelo overboard (fora).

Pela diminuio da presso de P3 dentro do bellows de acelerao, a vlvula move-se para a posio fechada. Esta presso aumentada dentro da cmara posiciona a vlvula dosadora, reduzindo o fluxo de combustvel para o motor. Tambm visualizado na parte central inferior do diagrama, est a localizao do ajuste do fuel control (FCU).

GOVERNADOR MECNICONORMAL MODE, o governador atua como limitador de sobre velocidade (overspeed).A Manete de Potncia controla o EEC (Computador) e o governador eletrnico interno ir controlar a vlvula de bypass. Com o computador operante (ON), sinal de 28 volts para o controle de manual re-seleciona o controle do governador de manual para 105 % de governo de sobre velocidade (overspeed).

GOVERNADOR MECNICOMODO NORMALQuando O EEC est ON, a vlvula solenide de Manual Mode est energizada. Com isto so permitidos dois caminhos para a presso regulada de combustvel dentro da cmara. As duas aberturas ou orifcios so maiores (largas) que a abertura do centro do pisto de governo manual. Conseqentemente a presso cresce e move o pisto em todo o trajeto para a esquerda at o ponto de parada (Batente). Atravs desta seo, a mola de velocidade dos Flyweight selecionada para 105 % e este ento serve como governador de sobre velocidade de N2.

DO CONTROLE DE COMBUSTVEL

O regulador de presso no topo do esquema regula a presso para 205 PSI (Exemplo como referncia de um motor TFE731), bypassando o excesso de combustvel.Tambm podemos observar aps a passagem pela vlvula dosadora (Metering Valve) est uma vlvula de pressurizao de sada (Outlet Pressurizing Valve). O combustvel que deixa a metering valve, no sentido dos bicos injetores (Atomizers), tem de passar pela vlvula de pressurizao de sada. Esta vlvula com carga de mola e requer uma presso de aproximadamente 185 PSI para a abertura. A vlvula de pressurizao de sada garante suficiente presso de combustvel disponvel para operao de vrios sistemas dentro do Fuel Control.

LTIMA PROTEO SOBREVELOCIDADESOLENIDE ENERGIZADONo momento de um overspeed, o computador energizaria um ltimo solenide de overspeed o qual deve fechar a vlvula, fechando o fluxo de combustvel para o motor. Se o EEC sente um sinal de rotao acima de 109% de N1 ou 110% de N2 a ltima vlvula solenide estaria energizada na posio aberta. Esta ao permitiria duas passagens do fluxo para a vlvula (Spool Valve). Presso no lado direito, com acrscimo da fora da mola foraria o spool valve para a esquerda fechando a passagem de combustvel para o motor e abrindo a passagem de combustvel para o retorno da entrada da bomba.

CONTROLE ELETRNICO DO MOTOR

DIVISOR DE FLUXO FLOW DIVIDERO combustvel flui do Fuel/Oil Cooler (Combustvel/leo Resfriador) para o divisor de fluxo de combustvel. Esta unidade do tipo de mola fechada, vlvula hidraulicamente atuada que fornece a passagem do fluxo de combustvel para os bicos injetores primrios e secundrios.

A divisora de fluxo contm um restritor de compensao de viscosidade, e um amortecedor de ondas. Durante a partida do motor,o combustvel pressurizado aplicado para a porta de entrada e atravs do restritor de viscosidade e do amortecedor de ondas flui para o lado dos bicos injetores primrios. O combustvel, sob presso, simultaneamente enviado para a parte externa do bellows da divisora de fluxo e atravs do amortecedor de ondas para a parte interna do mesmo.

As foras desiguais causaro o fechamento (poppet) da vlvula. Com o aumento da presso de combustvel, o diferencial de presso no bellows aumenta. Quando este diferencial de presso atingir aproximadamente 33 PSID, o bellows comprime, permitindo a abertura da vlvula. A abertura da vlvula permitir combustvel fluir para os bicos secundrios. Isto normalmente ocorre com 150 PPH de fluxo de combustvel.

Em funo do aumento do fluxo de combustvel, o diferencial de presso atravs do bellows ir aumentar, permitindo assim o aumento do fluxo de combustvel para os bicos secundrios. Algumas divisoras de fluxo tambm tm a caracterstica de executar a funo de dumping (Drenagem de combustvel) aps o corte do motor.

BICOS INJETORES (FUEL MANIFOLDS AND NOZZLES)Funo:* Enviar e atomizar o combustvel na cmara de combusto.Descrio:* Determinada quantidade de bicos so montados na carcaa da geradora de gs.* So conectados por tubos de transfernciaPrimriosSecundriosDrenos

Bicos Primrios e Secundrios:O fluxo de Combustvel primrio passa atravs do orifcio central. O fluxo de combustvel secundrio passa atravs da rea anular.Bicos Secundrios:Somente fluxo secundrio flui atravs da rea anular.Esto localizados em algumas posies determinadas por projeto. Ex: PW100 Posies 1, 4, 8 e 12.

Drenos:Prevenir vazamentos externos de combustvel dos bicos primrios e secundrios.Coletar e drenar combustvel para a rea externa do motor.

Deficincias: