Aeronave: Sistemas de Combustível
O sistema de combustível é projetado para fornecer um fluxo ininterrupto de combustível limpo dos tanques de combustível para o motor. O combustível deve estar disponível para o motor em todas as condições de potência do motor, altitude, atitude e durante todas as manobras de voo aprovadas. Duas classificações comuns se aplicam aos sistemas de combustível em aeronaves pequenas: sistemas de alimentação por gravidade e sistemas de bomba de combustível.
Sistema de alimentação por gravidade
O sistema de alimentação por gravidade utiliza a força da gravidade para transferir o combustível dos tanques para o motor. Por exemplo, em aviões de asa alta, os tanques de combustível são instalados nas asas. Isso coloca os tanques de combustível acima do carburador, e o combustível é alimentado por gravidade através do sistema e no carburador. Se o projeto da aeronave é tal que a gravidade não pode ser usada para transferir combustível, bombas de combustível são instaladas. Por exemplo, em aviões de asa baixa, os tanques de combustível nas asas estão localizados abaixo do carburador.
Sistema de bomba de combustível
Aeronaves com sistemas de bomba de combustível têm duas bombas de combustível. O sistema de bomba principal é acionado pelo motor com uma bomba auxiliar acionada eletricamente fornecida para uso na partida do motor e no caso de falha da bomba do motor. A bomba auxiliar, também conhecida como bomba de reforço, proporciona maior confiabilidade ao sistema de combustível. A bomba auxiliar acionada eletricamente é controlada por um interruptor na cabine de comando.
Primer de combustível
Ambos os sistemas de alimentação por gravidade e bomba de combustível podem incorporar um primer de combustível no sistema. O primer de combustível é usado para extrair combustível dos tanques para vaporizar o combustível diretamente nos cilindros antes de dar partida no motor. Durante o tempo frio, quando os motores são difíceis de dar partida, o primer de combustível ajuda porque não há calor suficiente disponível para vaporizar o combustível no carburador. É importante travar o primer no lugar quando não estiver em uso. Se o botão estiver livre para se mover, ele pode vibrar fora de posição durante o voo, o que pode causar uma mistura ar-combustível excessivamente rica. Para evitar overpriming, leia as instruções de escorva para a aeronave.
Tanques de combustível
Os tanques de combustível, normalmente localizados dentro das asas de um avião, possuem uma abertura de enchimento na parte superior da asa através da qual podem ser abastecidos. Uma tampa de enchimento cobre esta abertura.
Os tanques são ventilados para o exterior para manter a pressão atmosférica dentro do tanque. Eles podem ser ventilados através da tampa de enchimento ou através de um tubo que se estende pela superfície da asa. Os tanques de combustível também incluem um dreno de transbordamento que pode ficar sozinho ou ser colocado com a ventilação do tanque de combustível. Isso permite que o combustível se expanda com o aumento da temperatura sem danificar o próprio tanque. Se os tanques foram enchidos em um dia quente, não é incomum ver combustível saindo do dreno de transbordamento.
Medidores de combustível
Os medidores de quantidade de combustível indicam a quantidade de combustível medida por uma unidade sensora em cada tanque de combustível e são exibidos em galões ou libras. As regras de certificação de aeronaves exigem precisão nos medidores de combustível apenas quando estão "vazios". Qualquer leitura diferente de “vazio” deve ser verificada. Não dependa apenas da precisão dos medidores de quantidade de combustível. Sempre verifique visualmente o nível de combustível em cada tanque durante a inspeção pré-voo e compare-o com a indicação de quantidade de combustível correspondente.
Se uma bomba de combustível estiver instalada no sistema de combustível, um medidor de pressão de combustível também está incluído. Este medidor indica a pressão nas linhas de combustível. A pressão de operação normal pode ser encontrada no AFM/POH ou no manômetro por código de cores.
Seletores de combustível
A válvula seletora de combustível permite a seleção de combustível de vários tanques. Um tipo comum de válvula seletora contém quatro posições: LEFT, RIGHT, BOTH e OFF. Selecionar a posição ESQUERDA ou DIREITA permite que o combustível seja alimentado apenas do respectivo tanque, enquanto a seleção da posição AMBOS alimenta o combustível de ambos os tanques. A posição ESQUERDA ou DIREITA pode ser usada para equilibrar a quantidade de combustível restante em cada tanque de asa.
Os cartazes de combustível mostram quaisquer limitações no uso do tanque de combustível, como “somente vôo nivelado” e/ou “ambos” para pousos e decolagens.
Independentemente do tipo de seletor de combustível em uso, o consumo de combustível deve ser monitorado de perto para garantir que um tanque não fique completamente sem combustível. A operação de um tanque de combustível a seco não apenas faz com que o motor pare, mas a operação por períodos prolongados em um tanque causa uma carga de combustível desequilibrada entre os tanques. A operação de um tanque completamente seco pode permitir a entrada de ar no sistema de combustível e causar bloqueio de vapor, o que dificulta a partida do motor. Em motores com injeção de combustível, o combustível fica tão quente que vaporiza na linha de combustível, não permitindo que o combustível chegue aos cilindros.
Filtros de combustível, reservatórios e drenos
Depois de sair do tanque de combustível e antes de entrar no carburador, o combustível passa por uma peneira que remove qualquer umidade e outros sedimentos do sistema. Como esses contaminantes são mais pesados que o combustível de aviação, eles se depositam em um reservatório na parte inferior do conjunto do filtro. Um cárter é um ponto baixo em um sistema de combustível e/ou tanque de combustível. O sistema de combustível pode conter um reservatório, um filtro de combustível e drenos do tanque de combustível, que podem ser colocados.
O filtro de combustível deve ser drenado antes de cada voo. As amostras de combustível devem ser drenadas e verificadas visualmente quanto a água e contaminantes.
A água no reservatório é perigosa porque em climas frios a água pode congelar e bloquear as linhas de combustível. Em clima quente, ele pode fluir para o carburador e parar o motor. Se houver água no reservatório, é provável que haja mais água nos tanques de combustível e eles devem ser drenados até que não haja evidência de água. Nunca decole até que toda a água e contaminantes tenham sido removidos do sistema de combustível do motor.
Por causa da variação nos sistemas de combustível, familiarize-se completamente com os sistemas que se aplicam à aeronave que está sendo pilotada. Consulte o AFM/POH para procedimentos operacionais específicos.
Tipos de combustível
A gasolina de aviação (AVGAS) é identificada por um número de octano ou desempenho (grau), que designa o valor antidetonante ou resistência à detonação da mistura de combustível no cilindro do motor. Quanto maior o grau de gasolina, mais pressão o combustível pode suportar sem detonar. Graus mais baixos de combustível são usados em motores de baixa compressão porque esses combustíveis inflamam a uma temperatura mais baixa. Classes mais altas são usadas em motores de alta compressão porque inflamam em temperaturas mais altas, mas não prematuramente. Se o tipo adequado de combustível não estiver disponível, use o próximo grau mais alto como substituto. Nunca use um grau inferior ao recomendado. Isso pode fazer com que a temperatura do cabeçote do cilindro e a temperatura do óleo do motor excedam suas faixas normais de operação, o que pode resultar em detonação.
Vários graus de AVGAS estão disponíveis. Deve-se ter cuidado para garantir que o grau de aviação correto esteja sendo usado para o tipo específico de motor. O grau de combustível adequado é indicado no AFM/POH, em placas na cabine de comando e ao lado das tampas de abastecimento. O gás automotivo NUNCA deve ser usado em motores de aeronaves, a menos que a aeronave tenha sido modificada com um Certificado de Tipo Suplementar (STC) emitido pela Federal Aviation Administration (FAA).
O método atual identifica AVGAS para aeronaves com motores alternativos pela octanagem e número de desempenho, juntamente com a abreviatura AVGAS. Essas aeronaves usam AVGAS 80, 100 e 100LL. Embora o AVGAS 100LL tenha o mesmo desempenho que o grau 100, o “LL” indica que tem um baixo teor de chumbo. O combustível para aeronaves com motores a turbina é classificado como JET A, JET A-1 e JET B. O combustível de aviação é basicamente querosene e tem um cheiro característico de querosene. Como o uso do combustível correto é fundamental, são adicionados corantes para ajudar a identificar o tipo e o grau do combustível.
Além da cor do combustível em si, o sistema de codificação de cores se estende a decalques e vários equipamentos de manuseio de combustível do aeroporto. Por exemplo, todo AVGAS é identificado pelo nome, usando letras brancas em um fundo vermelho. Em contraste, os combustíveis de turbinas são identificados por letras brancas em um fundo preto.
O Boletim de Informação de Aeronavegabilidade Especial (SAIB) NE-11-15 informa que o grau 100VLL AVGAS é aceitável para uso em aeronaves e motores. 100VLL atende a todos os requisitos de desempenho dos graus 80, 91, 100 e 100LL; atende às limitações operacionais aprovadas para aeronaves e motores certificados para operar com esses outros graus de AVGAS; e é basicamente idêntico ao AVGAS 100LL. O teor de chumbo de 100VLL é reduzido em cerca de 19%. 100VLL é azul como 100LL e praticamente indistinguível.
Contaminação de combustível
Acidentes atribuídos à falha do motor por contaminação do combustível têm sido frequentemente atribuídos a:
• Inspeção pré-voo inadequada pelo piloto
• Manutenção de aeronaves com combustível inadequadamente filtrado de pequenos tanques ou tambores
• Armazenar aeronaves com tanques de combustível parcialmente cheios
• Falta de manutenção adequada
O combustível deve ser drenado do dreno rápido do filtro de combustível e de cada reservatório do tanque de combustível em um recipiente transparente e, em seguida, verificado quanto à sujeira e água. Quando o filtro de combustível está sendo drenado, a água no tanque pode não aparecer até que todo o combustível tenha sido drenado das linhas que levam ao tanque. Isso indica que a água permanece no tanque e não está forçando o combustível para fora das linhas de combustível que levam ao filtro de combustível. Portanto, drene combustível suficiente do filtro de combustível para ter certeza de que o combustível está sendo drenado do tanque. A quantidade depende do comprimento da linha de combustível do tanque ao dreno. Se água ou outros contaminantes forem encontrados na primeira amostra, drene outras amostras até que nenhum vestígio apareça.
A água também pode permanecer nos tanques de combustível após a drenagem do filtro de combustível ter deixado de mostrar qualquer vestígio de água. Esta água residual pode ser removida apenas drenando os drenos do tanque de combustível.
A água é o principal contaminante do combustível. Gotas de água suspensas no combustível podem ser identificadas por uma aparência turva do combustível ou pela separação clara da água do combustível colorido, que ocorre após a água ter se depositado no fundo do tanque. Como medida de segurança, os reservatórios de combustível devem ser drenados antes de cada voo durante a inspeção pré-voo.
Os tanques de combustível devem ser abastecidos após cada voo ou após o último voo do dia para evitar a condensação de umidade dentro do tanque. Para evitar a contaminação do combustível, evite reabastecer de latas e tambores.
Em áreas remotas ou em situações de emergência, pode não haver alternativa ao reabastecimento de fontes com sistemas anticontaminação inadequados. Embora uma pele de camurça e um funil possam ser os únicos meios possíveis de filtrar o combustível, usá-los é perigoso. Lembre-se, o uso de camurça nem sempre garante combustível descontaminado. Camurças desgastadas não filtram a água; nem uma camurça nova e limpa que já esteja molhada ou úmida. A maioria das peles de camurça de imitação não filtra a água.
Congelamento do Sistema de Combustível
A formação de gelo no sistema de combustível da aeronave resulta da presença de água no sistema de combustível. Esta água pode ser não dissolvida ou dissolvida. Uma condição de água não dissolvida é a água arrastada que consiste em minúsculas partículas de água suspensas no combustível. Isso pode ocorrer como resultado da agitação mecânica da água livre ou da conversão da água dissolvida através da redução da temperatura. A água aprisionada sedimenta com o tempo em condições estáticas e pode ou não ser drenada durante a manutenção normal, dependendo da taxa na qual é convertida em água livre. Em geral, não é provável que toda a água arrastada possa ser separada do combustível em condições de campo. A taxa de sedimentação depende de uma série de fatores, incluindo temperatura, quiescência e tamanho da gota.
O tamanho da gota varia dependendo da mecânica de formação. Normalmente, as partículas são tão pequenas que são invisíveis a olho nu, mas em casos extremos, podem causar uma leve turvação no combustível. A água em solução não pode ser removida exceto por desidratação ou pela conversão através da redução de temperatura em água arrastada e depois em água livre.
Outra condição de água não dissolvida é a água livre que pode ser introduzida como resultado do reabastecimento ou da sedimentação de água arrastada que se acumula no fundo de um tanque de combustível. A água livre geralmente está presente em quantidades facilmente detectadas no fundo do tanque, separadas por uma interface contínua do combustível acima. A água livre pode ser drenada de um tanque de combustível através dos drenos do cárter, que são fornecidos para esse fim. A água livre, congelada no fundo dos reservatórios, como os tanques de combustível e o filtro de combustível, pode inutilizar os drenos de água e, posteriormente, derreter, liberando a água no sistema, causando mau funcionamento ou parada do motor. Se tal condição for detectada, a aeronave pode ser colocada em hangar aquecido para restabelecer a drenagem adequada desses reservatórios, e todos os sumps e drenos devem ser ativados e verificados antes do voo.
A água aprisionada (isto é, água em solução com combustíveis de petróleo) constitui uma parte relativamente pequena do total de água potencial em um determinado sistema, sendo a quantidade dissolvida dependente da temperatura do combustível e da pressão existente e das características de volubilidade da água do combustível. A água aprisionada congela no meio do combustível e tende a ficar em suspensão por mais tempo, já que a gravidade específica do gelo é aproximadamente a mesma do AVGAS.
A água em suspensão pode congelar e formar cristais de gelo de tamanho suficiente para que as telas de combustível, filtros e filtros possam ser bloqueados. Parte dessa água pode ser resfriada ainda mais à medida que o combustível entra nas passagens de ar do carburador e causa o congelamento do componente de medição do carburador, quando as condições não são propícias para essa forma de congelamento.
Procedimentos de prevenção
O uso de aditivos antigelo para algumas aeronaves foi aprovado como forma de prevenir problemas com água e gelo no AVGAS. Alguns testes de laboratório e de voo indicam que o uso de hexilenoglicol, certos derivados de metanol e éter mononetílico de etilenoglicol (EGME) em pequenas concentrações inibem o congelamento do sistema de combustível. Esses testes indicam que o uso de EGME em uma concentração máxima de 0,15 por cento em volume inibe substancialmente o congelamento do sistema de combustível na maioria das condições operacionais. A concentração de aditivos no combustível é crítica. Deterioração acentuada na eficácia do aditivo pode resultar de muito pouco ou muito aditivo. Os pilotos devem reconhecer que os aditivos antigelo não são de forma alguma um substituto ou substituto para o calor do carburador.
