Piloto repostando un tanque de combustible Cessna - Pilot Mall

Lo entendemos: no eres mecánico de aviones. Su nivel habitual de implicación con el sistema de combustible de su avión puede ser el escalofrío que sienta al sacar su cartera para financiar otro repostaje.

Aún así, no nos viene mal construir nuestra base de conocimientos y mejorar nuestra capacidad para solucionar algunos problemas básicos si algo sale mal. Si eso no es suficiente incentivo, aquí hay un poco más: pase cualquier cantidad de tiempo alrededor de los aviones y escuchará o tal vez incluso se verá envuelto en un debate sobre los pros y los contras de los pequeños aviones de aviación general de ala alta versus ala baja.

Un par de puntos clave perennes en la discusión involucran los tipos de sistemas de combustible y la ubicación de los tanques. ¿Tanque alto o tanque bajo? ¿Sistema de alimentación por gravedad versus sistema de bomba de combustible? Estas son las preguntas que debatirán tus compañeros pilotos.

Cuanto más sepa sobre cada tipo, mejor preparado estará para presentar su punto de vista y obtener la atención y el respeto de otros pilotos, quizás menos versados.

¿Listo para repasar sus conocimientos sobre sistemas de combustible? Empecemos.

Sistemas de combustible para aviones monomotor

Los sistemas de combustible de los aviones GA pequeños de un solo motor están diseñados para adaptarse a su configuración y tipo de motor. Los dos sistemas más comunes en estos aviones son la alimentación por gravedad y la bomba de combustible.

En algunos aviones de ala alta de alto rendimiento, es posible que vea un sistema de inyección de combustible en lugar de uno de los sistemas con carburador.

Infografía de un sistema de combustible alimentado por gravedad Cessna 172 - Pilot Mall Sistema de alimentación por gravedad

El sistema de alimentación por gravedad es un tipo de sistema de combustible para aviones que se encuentra en aviones monomotor de ala alta. Es el tipo más simple y básico de sistema de combustible para aviones, y esta es una de las razones por las que escucharás a los pilotos recomendar la configuración de ala alta. La desventaja es que repostar combustible es un poco más complicado gracias a la ubicación alta del tanque.

Sistema de combustible de alimentación por gravedad

Con un sistema de alimentación por gravedad, probablemente tendrás uno o más dos tanques de combustible, uno en cada ala. Dado que los tanques están ubicados más alto que el motor, el combustible puede fluir desde el tanque hasta el motor mediante la gravedad.

Una ventilación del tanque facilita la ecualización de la presión dentro de cada tanque y los tanques también se ventilan entre sí, por lo que tienen la misma presión.

Una vez que el combustible sale del tanque, fluye hacia la válvula selectora de combustible. Esta válvula permite al piloto aislar cada uno de los tanques para que el flujo de combustible pueda provenir solo del tanque izquierdo, solo del tanque derecho, de ambos tanques o cerrarse por completo.

Un filtro aguas abajo elimina los sedimentos residuales y el agua antes de permitir que el combustible fluya hacia el carburador o la bomba de cebado del motor.

Sistema de bomba de combustible

Infografía del sistema de bomba de combustible de la FAA en el PHAK

( Manual del piloto de conocimientos aeronáuticos (FAA-H-8083-25C), capítulo 7, página 26)

En aviones de ala baja y media, es posible que no necesite una escalera para repostar combustible, pero dependerá de un sistema de bomba de combustible más complejo para llevar el combustible de los tanques al motor.

En una bomba de combustible o un sistema de alimentación de bomba, el motor está colocado encima de los tanques de combustible, y una o varias bombas extraen el combustible de los tanques y lo entregan al motor. Si el sistema de bomba falla, su motor se quedará sin combustible.

A diferencia de un sistema de alimentación por gravedad, es posible que en su sistema de bomba no se pueda extraer combustible de ambos tanques al mismo tiempo. En este caso, tanto el tanque izquierdo como el derecho van a una válvula selectora de combustible que tiene solo 3 posiciones: izquierda, derecha y cerrada.

Verifique su avión para confirmar qué opciones tiene. Aguas abajo del selector se encuentran el filtro y el cebador del motor, y luego las bombas de combustible.

Para lograr redundancia, la mayoría de los sistemas de bombas de combustible utilizan dos bombas instaladas en una configuración paralela. La bomba eléctrica proporciona presión de combustible inicial al arrancar el motor y sirve como respaldo para la bomba primaria impulsada por el motor.

Si falla la bomba accionada por motor, la bomba eléctrica puede tomar el relevo. Durante vuelos a gran altitud, la bomba eléctrica también funciona para evitar el bloqueo de vapor.

Sistema de inyección de combustible

Hasta ahora, los dos sistemas que hemos revisado tienen motores con carburadores, pero no todos los aviones GA con motor utilizan un motor con carburador.

Algunos modelos de alto rendimiento cuentan con sistemas de inyección de combustible. El sistema de combustible de estos aviones es una combinación de los dos sistemas que ya hemos comentado. Utiliza flujo por gravedad y bombas de combustible para alimentar combustible presurizado al motor.

En un sistema de inyección de combustible, el combustible fluye desde los tanques de combustible principales ventilados hacia tanques de reserva de combustible individuales que consolidan el combustible en un área con poco espacio aéreo. Después de salir de los tanques de reserva, el combustible fluye hacia una válvula selectora (a menudo de tres vías con funcionalidad izquierda, derecha y cerrada).

Combustible auxiliar

Una bomba de combustible auxiliar eléctrica en línea extrae el combustible de la válvula selectora y lo transporta a través del filtro para suministrar tanto a la bomba de cebado como a la bomba de combustible impulsada por el motor aguas abajo.

La bomba de combustible auxiliar se utiliza principalmente para arrancar y sirve como respaldo de la bomba primaria impulsada por el motor. Si la bomba auxiliar está apagada o no funciona, la bomba impulsada por el motor puede mover el combustible desde la válvula selectora a través del colador por sí sola.

Una vez que el combustible presurizado ingresa a la bomba impulsada por el motor, la bomba envía un gran volumen de combustible presurizado a la unidad de control de combustible. Esta unidad mide el combustible según las RPM del motor y las entradas de control de mezcla del piloto.

Luego, la unidad de control de combustible envía una cantidad medida de combustible al colector de distribución y a los inyectores de combustible de cada cilindro en un flujo igual y constante. Este flujo constante es clave para el buen funcionamiento de un sistema de inyección de combustible.

Una vez que el combustible ha sido enviado a los inyectores, el exceso de combustible y los vapores de combustible se devuelven al tanque de reserva a través de la bomba.

El piloto puede monitorear el flujo de combustible gracias a un indicador de flujo de combustible que obtiene la lectura de presión de combustible del colector de distribución y traduce esa lectura a galones por hora.

Pequeños sistemas de combustible para aviones multimotor

Tan pronto como se agrega un segundo motor a la mezcla, el sistema de combustible naturalmente se vuelve más complejo. Los sistemas multimotor necesitan más capacidad de combustible, por lo que suelen tener dos tanques adicionales.

Afortunadamente, muchas de las piezas siguen siendo las mismas, por lo que su conocimiento básico de la configuración de un solo motor le permitirá comenzar a aprender un sistema alternativo (multimotor).

Para lograr una comprensión básica de estos sistemas, desglosaremos los diseños de las configuraciones básicas de sistemas de combustible gemelos de ala alta y de ala baja.

Cessna 408 Sky Courier - por H. Michael Miley Sistema gemelo de ala alta

En un bimotor de ala alta, es probable que veas un sistema combinado con componentes de alimentación por gravedad, así como una bomba de combustible eléctrica.

La ubicación de los tanques de combustible puede variar, pero un sistema de combustible básico de dos motores de ala alta a menudo tiene dos tanques en cada ala. El tanque externo en cada lado se conecta al tanque interno que luego corre hacia la válvula selectora.

Las válvulas selectoras para los conjuntos de tanques izquierdo y derecho se conectan para permitir que el piloto seleccione de dónde extraer el combustible y a qué motor dirigirlo.

Dependiendo de su avión, es posible que pueda seleccionar o no una opción de alimentación cruzada que enviaría combustible desde los tanques en un lado de su avión al motor en el lado opuesto.

Es posible que necesite realizar una alimentación cruzada de un tanque al otro primero y luego al motor. Nuevamente, esto variará según el avión, así que conozca la configuración de su avión.

Cada conjunto de tanques tiene su propio sistema independiente en el rango inferior de la válvula selectora, por lo que a partir de ese momento, básicamente tienes dos sistemas individuales paralelos, uno para cada motor.

Para cada motor, el combustible se extrae de la válvula selectora a través del filtro mediante una bomba de combustible eléctrica que luego envía combustible presurizado a la entrada de la unidad dosificadora de inyección de combustible. Esta unidad asigna y suministra la cantidad adecuada de combustible al colector de distribución y a las boquillas de inyección de combustible individuales.

Beechcraft King Air - Centro comercial piloto Sistema gemelo de ala baja

Un sistema básico de combustible gemelo de ala baja también suele contener dos tanques a cada lado: uno primario y otro auxiliar. Dado que este sistema es más grande que la variación de un solo motor, para mantener la presión del sistema y evitar el bloqueo de vapor, es posible que encuentre una bomba de refuerzo cerca de la salida de cada tanque principal.

La bomba de refuerzo ceba y arranca el motor y además sirve como respaldo para la bomba de inyección principal impulsada por el motor en cada lado.

En la válvula selectora de cada motor, el piloto puede elegir de dónde extraer el combustible. Una vez que se haya seleccionado la fuente de combustible, el combustible pasará a través del filtro hacia la bomba de combustible del motor. Una vez más, se trata de dos sistemas que funcionan en paralelo: uno que da servicio a cada uno de los dos motores del avión.

En la bomba de combustible, un separador de vapor eliminará el aire junto con el exceso de líquido y lo enviará de regreso a los tanques. El combustible restante será presurizado y liberado al control de combustible.

El control de combustible de cada motor regula el flujo de combustible hacia el colector y los inyectores posteriores según la configuración de control de mezcla ingresada por el piloto y las RPM de la aeronave.

Primer plano de un motor a reacción en un avión de pasajeros - Pilot Mall Sistemas de combustible para aviones a reacción

Nos abrimos camino a través de los sistemas de combustible de aviones GA de un solo motor de nivel básico y subimos de nivel hasta las configuraciones intermedias de dos motores. Ahora, como no somos mecánicos de aviones, sólo tocaremos los complejos sistemas de combustible que se encuentran en los aviones a reacción.

La forma más fácil de evitar perderse en los detalles del sistema de combustible de un motor a reacción es dividirlo en subsistemas. El primer subsistema es el almacenamiento. Los grandes aviones a reacción tienen grandes necesidades de combustible, por lo que tendremos múltiples tanques de combustible en las alas y/o el fuselaje.

La buena noticia acerca de todos estos tanques múltiples es que generalmente están interconectados por un colector, lo que permite el reabastecimiento de combustible en un solo punto desde una ubicación, generalmente debajo del ala o en el fuselaje.

El segundo subsistema de combustible de los aviones es el de ventilación. Recordará que nuestros sistemas de motor único más básicos tenían un único respiradero en cada tanque de combustible. Los jets tienen un sistema de ventilación completamente interconectado con válvulas de retención y flotador para garantizar que los tanques permanezcan ventilados independientemente de la altitud.

Los subsistemas de alimentación y distribución de combustible están equipados con dispositivos de seguridad y redundancias de respaldo para garantizar que siempre haya una manera de llevar combustible a los motores incluso si fallan los sistemas primarios. Por ejemplo, las bombas de impulso en los tanques suministran combustible a los motores.

También pueden mover combustible a los colectores de transferencia y el sistema de transferencia puede servir como respaldo para la distribución. Si las bombas de refuerzo no funcionan, una derivación de la bomba de refuerzo mantiene el flujo de combustible.

El elaborado sistema múltiple conecta todos los tanques y motores para mayor redundancia y seguridad.

Hablando de seguridad, el sistema indicador de combustible de un avión es robusto y está diseñado para mantener al piloto continuamente informado sobre el estado de todos los aspectos del sistema de combustible, desde la cantidad de combustible hasta la presión y la temperatura.

Grados de combustible de aviación - Pilot Mall Grados de combustible de aviación

La gasolina de aviación, también conocida como AVGAS , se puede identificar por su octanaje o grado. Cuanto mayor sea el grado, más podrá soportar la presión el combustible sin detonar.

AVGAS 100LL (LL significa bajo en plomo) es la gasolina de aviación más utilizada.

Comidas para llevar

Como pilotos, no necesitamos ser mecánicos para comprender los conceptos básicos de cómo están diseñados los sistemas de combustible de nuestros aviones. Podemos comenzar aprendiendo un sistema simple de alimentación por gravedad de un solo motor y construir a partir de ahí.

En última instancia, un buen conocimiento práctico del sistema de combustible de nuestra aeronave nos ayudará a solucionar problemas iniciales si hay un problema y nos preparará para una conversación inteligente con el mecánico cuando necesitemos llamar a los expertos.

¿Quieres aprender sobre diferentes aviones?

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