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domingo, 28 de abril de 2013

Sistema de combustible de un Avion



SISTEMA INDICADOR DE FLUJO DE COMBUSTIBLE
Hay varias indicaciones que un motor nos puede dar para mostramos el rendimiento. El piloto durante el vuelo se puede percatar de pequeños problemas con solo ver cosas como las RPM's, el flujo de combustible, la temperatura de los gases de escape, etc. El sistema de flujo de ^ combustible mide el régimen de flujo de combustible a los motores del avión en libras por hora. Aunque el sistema de flujo de combustible no es absolutamente necesario para el funcionamiento seguro de la aeronave, no deja de ser sumamente importante para el planeamiento del vuelo. Es obvio que si el piloto sabe exactamente cuanto combustible consume cada motor, puede determinar si tiene o no lo suficiente para llegar a su destino. Además, el sistema de flujo de combustible le indica al piloto si existe una avería en el motor. Dicha avería se manifiesta cuando el régimen de flujo de combustible es demasiado alto o demasiado bajo para un ajuste dado del acelerador. Si la cantidad de combustible que se usa por hora es demasiado baja, el piloto sabe que el motor no esta produciendo la potencia normal. Por otra parte, si la cantidad de combustible por hora es demasiado alta, el piloto sabe que el motor esta usando demasiado combustible y que tiene que vigilar el combustible total mas de cerca.
A continuación veremos los dos sistemas más comunes para la indicación de flujo del combustible que se utilizan en aviones modernos. El primer sistema que estudiarán a continuación es muy poco utilizado hoy en día, ya que no es tan exacto ni confiable como el sistema de indicación de combustible tipo segunda armónica.
Operación del Sistema de Flujo de Combustible Simple:
El sistema indicador de flujo de combustible consta de dos componentes. Cada motor tiene un transmisor y un indicador individual para mostrar la cantidad de combustible que está consumiendo cada motor. En aviones multimotores, el sistema tiene un indicador totalizador de manera que el piloto con solo fijarse en el instrumento sabe la cantidad total de combustible que se está consumiendo cada hora. La Figura 1 muestra el transmisor. La Figura 2 muestra el indicador individual. La Figura 3 muestra el indicador totalizador.

Transmisor de Flujo de Combustible:
El transmisor de ñujo de combustible tiene dos secciones. Estas son la sección medidora de combustible y la sección eléctrica. La Figura 4 muestra las dos secciones. Estas secciones están separadas por un sello a prueba de escape. El transmisor convierte el régimen de flujo de combustible en una señal eléctrica.


  
Figura 4. Detalle de un Transmisor de Flujo de Combustible.
El combustible se introduce en el transmisor por la abertura que tiene la flecha señalando hacia adentro. Vea la Figura 5. Las flechas muestran la trayectoria del flujo a través de la cámara medidora. A medida que fluye el combustible a través de la cámara, mueve la paleta medidora. El eje donde va montada la paleta esta conectado al resorte calibrado. Este resorte funciona en dirección opuesta al movimiento de la paleta y ayuda a amortiguar el movimiento de la paleta. El resorte regresa la paleta a la posición SIN FLUJO (ÑO FLOW). Cuando el flujo de combustible se detiene.

Sistema Indicador de Combustible en un Avion

SISTEMA INDICADOR DE CANTIDAD DE COMBUSTIBLE TIPO CAPACITIV   ahora hemos estudiado el sistema de indicación de cantidad de combustible; resistivo, pero este tipo de sistema no es lo suficientemente preciso para los aviones Uno de los mayores problemas de los sistemas de flotante es que un cambio de tiempo causará un cambio en la lectura del indicador. Esto es causado por la expansión y  combustible a temperaturas diferentes. Cuando la temperatura aumenta, el volumen (combustible aumenta, causando que el flotador suba e indique un aumento en el volumen de combustible. Lo opuesto ocurre cuando la temperatura baja.
















 Es por eso que surgió la necesidad de diseñar un sistema que no sea afectado] cambios de temperatura. La respuesta fue un nuevo sistema que indica la cantidad de combustible en PESO y no en volumen. Este sistema está basado en un circuito tipo;
Capacitancia, de corriente alterna.


Ahora puede que usted considere que necesita revisar algunos de los principio capacitancia. Su comprensión cabal de este tipo de sistema está basada en sus conocimientos de los principios de la capacitancia.
Principios de Capacitancia
Este material entre las placas se conoce común como el dieléctrico. La cantidad de capacitancia (su habilidad de almacenar electrones capacitor depende de tres características. Estas son: el área de la placa, la distancia  placas y el tipo de material usado como el dieléctrico. La constante dieléctrica es representada por el símbolo K. En breve, la constante dieléctrica es un valor dado a un material para una comparación con otros materiales aislantes que pueden usarse en un capacitor.
No existe un número determinando de componentes incluidos en el sistema de capacitancia, aunque, hay algunas unidades que, por supuesto, son requeridas. Tiene que haber un indicador y una unidad tanques incluidos en el sistema, además de un amplificador y una unidad de energía que pueden estar incluidos en el indicador.
Unidades de Tanque:
El número de unidades de tanque depende del número y de la forma de los de] combustible del avión. La unidad de tanque es el dispositivo medidor (transmisor) de. Mientras funciona, es simplemente un capacitor variable; su capacitancia cambia cual la cantidad de combustible.
La unidad que vemos en la Figura 3 comprende de tres tubos de metal. El tubo (a) es un dispositivo de protección que produce blindaje mecánico y eléctrico. Los dos;



 


 Interiores (b y c) sirven de placas al capacitor. Los tubos permanecen rígidos en su por medio de espaciadores no conductores (d) en cada extremidad. El tubo más interior (c recubierto de una capa de barniz aislante, no poroso que evita un corto circuito directo placa a la otra. Las aberturas en cada extremo de los tubos permiten la entrada del  la unidad tanque.

La unidad está instalada en posición vertical dentro del depósito de combustible generalmente dos o tres, unidades en un tanque. El material dieléctrico entre las placas (será combustible, aire. o una mezcla de combustible y aire, según la cantidad de combustible dentro del tanque, como en la Figura.

SISTEMA INDICADOR DE CANTIDAD DE COMBUSTIBLE TIPO RESISTIVO
        
         El propósito es dar  a conocer a la tripulación la cantidad de combustible que existe en los depósitos.

Hay dos sistemas básicos indicadores de nivel de combustible de CC tipo resistivo, basados en los mismos principios. La diferencia es que uno sólo utiliza dos alambres para la comunicación de la información, mientras que el otro utiliza tres. Primero consideraremos y discutiremos el sistema de dos alambres.
Sistema de Dos Alambres: Sus componentes son un indicador y una unidad de tanque. La energía necesaria para el funcionamiento correcto es 24 a 28 voltios de corriente continua. El voltaje puede variar ligeramente, ya que proviene de un generador en el avión. La variación no afecta el funcionamiento, porque el sistema está centrado alrededor de un circuito de puente y usa un mecanismo de proporciómetro en el indicador.

Unidad de Tanque: La unidad de tanque, como vemos en la Figura 1, capta el movimiento mecánico y transmite las señales eléctricas. Mide mecánicamente la altura del líquido en el tanque y envía una señal eléctrica al indicador. Como ésta unidad mide la cantidad de líquido, es natural suponer que está montada dentro del tanque que contiene el líquido. Hay tres modos de montarla dentro del tanque y todos funcionan bien. La unidad puede ir montada encima, debajo o en un lado del tanque.

Funcionamiento: Veamos ahora  cómo funciona el mecanismo. El movimiento inicial como resultado de un cambio en la cantidad del líquido dentro del taque El flotador va unido por una articulación a un brazo situado debajo del compartimiento eléctrico .Este brazo va conectado a un fuelle, y  forma un sello entre la sección eléctrica y los vapores del combustible. Este sello es necesario para impedir la posibilidad de un incendio, que ocurriría si los vapores del combustible llegaran a entrar en 1 sección eléctrica de la unidad del tanque.
        
         La articulación conecta el fuelle al conjunto del brazo, ahorquillado, el cual a su vez, transmite el movimiento directamente al brazo de contacto

El brazo de contacto toca una tira curva de resistencia, que tiene contactos en sus extremidades. Estos dos contactos permiten hacer ajustes para corregir los errores en las posiciones de "vacío" (EMPTY) y "lleno" (FULL). Los ajustes hechos con el tomillo R-corregirán los errores en la posición "lleno", el tomillo R+ se usa para ajustar la posición "vacío", el conector eléctrico en la unidad del tanque tiene dos clavijas, conectadas al braz contacto y al tomillo R+ por medio de un alambrado. El tomillo R- está conectado interna a tierra en la caja.
El Indicador: El indicador en un sistema de dos alambres puede dar 65°, 90°, o 120° de movimiento de la manecilla, según lo que se desea. El indicador de la Figura 4 tiene un movimiento de solo 90°, pero el indicador doble de la Figura 5 (que se puede usar para la misma medida) puede tener un movimiento de 120°. Eso no quiere decir que todos los indicadores dobles tengan un movimiento de 120° y que todos los indicadores simples tengan 90°. Al contrario, un determinado indicador simple o un determinado indicador doble, puede tener ya sea 90° o 120° de movimiento de la manecilla.
El indicador es, principalmente, un proporciómetro, con un imán móvil por rotor. El proporciómetro incluye dos bobinas fijas, montadas a una distancia de 120°, las cuales se usan para desviar el rotor (imán permanente). Una tercera bobina, llamada bobina de longitud de escala, determina el alcance del movimiento de la aguja.

Sistema Indicador de Temperatura


aviones a reacción, los pares termoeléctricos para medir la temperatura de los gases de escape (Exhaust Gas Temperatura o EGT) están hechos de Cromel® y Alumel®.
Tipos de Pares Termoeléctricos;
Los termopares empleados en los sistemas termoeléctricos de indicación de los aviones son de dos tipos básicos: (1) contacto superficial y (2) inmersión. En la Figura 2 se muestran ejemplos típicos.


                                            
Termopar de Contacto Superficial (a), y de Inmersión (b).
El tipo de contacto superficial está diseñado para medir la temperatura de un componente sólido y se usa como el elemento detector de temperatura de los sistemas de indicación de temperatura de la cabeza de cilindros del motor recíproco. Un termopar con forma de arandela que se instala entre la cabeza de cilindros y la bujía es un ejemplo de termopar de contacto. Para motores recíprocos se utilizan elementos de hierro-constantán o cobre-constantán.

LOS TERMÓMETROS DE RESISTENCIA
Para la generalidad de las personas, un termómetro es un aparato que sirve para mirarlo cuando desea convencerse que en realidad hace tanto calor o frío como él se imagina. Para el piloto o el ingeniero, el termómetro es un instrumento importante, quo le ayuda a mantener su avión volando seguro y eficientemente. Casi todos los termómetros de los aviones se usan para medir temperaturas relacionadas con el funcionamiento de los motores, tales como la temperatura del aceite, del aire, del carburador, de la cabeza de los cilindros, y del enfriador. El piloto, el ingeniero y el mecánico deben conocer estas temperaturas a fin de lograr la potencia y funcionamiento máximo de los motores del avión. Hay también otros usos importantes de los termómetros en los aviones. Para encontrar su velocidad anemométrica y altitud verdadera, el piloto debe conocer la temperatura del aire en que este volando. Él obtiene esta información mediante un termómetro que registra la temperatura del aire que rodea el avión. Las temperaturas, del aire de la cabina del conducto de calefacción son importantes para la comodidad y seguridad de la tripulación y los pasajeros del avion. Los termómetros que registran estas temperaturas se encuentran instalados en muchos de los aviones de tipos más grandes.

Ventajas de los Termómetros de Resistencia:
            En los aviones militares, las temperaturas son generalmente medidas mediante termómetros de resistencia operados eléctricamente. Este tipo de termómetro tiene varias ventajas sobre otros tipos que han sido usados en una u otra ocasión. De interés para el mecánico de instrumentos es el hecho de que el sistema es sencillo y de fácil mantenimiento. Aún cuando los termómetros de resistencia pueden destinarse a muchos fines distintos, todos son básicamente iguales en cuanto a instalación, alambrado y mantenimiento, y muchas de las unidades son intercambiables. Es posible tomar la indicación de los termómetros a distancia. En otras palabras, el piloto o el ingeniero pueden en unos cuantos cuadrantes que están frente a ellos leer todas las temperaturas registradas en los distintos lugares del avión. Otra ventaja es que el instrumento mantiene su exactitud aun cuando el suministro de voltaje al instrumento puede variar ligeramente.
El Sistema: El sistema del termómetro de resistencia consiste en dos unidades principales:
(1) El Indicador, colocado en el tablero de instrumentos del avión.
(2) Una Ampolleta de Resistencia (o dos, en una instalación doble) instalada en el punto donde se va a medir la temperatura.

El alambrado necesario de conexión entre la ampolleta o ampolletas y el indicador es de cable común y para corriente de bajo voltaje. Estos cables son instalados permanentemente como parte del sistema eléctrico del avión. La energía eléctrica suministrada para el funcionamiento de los indicadores, puede ser una corriente continua de 12 o 24 voltios.

Sistema Indicador De Temperatura


SISTEMA INDICADOR DE TEMPERATURA 

Los termómetros de pares termoeléctricos (o termopares) juegan un papel importante en la supervisión de la integridad estructural de los componentes vitales de los motores recíprocos y de los motores de turbina cuando funcionan a altas temperaturas. En los primeros, los componentes a que nos referimos son los cilindros, mientras que en los segundos son los rotores de la turbina y los alabes. El propósito de este sistema es darle una indicación visual al piloto sobre la temperatura de los motores. Los sistemas constan básicamente de un elemento detector de termopar que, según el uso, está sujeto a la cabeza de cilindros de un motor o expuesto a los gases de escape de la turbina, y a un indicador de bobina móvil conectado al elemento detector por cables especiales.
Principio de Pares Termoeléctricos:
Un par termoeléctrico es un dispositivo que convierte el calor en electricidad. Si se colocan dos metales diferentes en contacto uno con otro, éstos generarán un pequeño voltaje o fuerza termo-electromotriz al ser expuestos al calor. Esta forma de conversión de energía es conocida como el Efecto Seebeck por su descubridor Thomas Seebeck. La cantidad de voltaje producida depende de la clase de metales utilizados y de la temperatura de los metales en el punto de unión. Por consiguiente, a diferencia de los termómetros de resistencia, son independientes de cualquier alimentación eléctrica exterior.
                 Materiales y Combinaciones de Pares Termoeléctricos:
      
Los materiales seleccionados para su uso como elementos detectores termoeléctricos se clasifican en dos grupos principales: metal noble y metal no-noble y se enumeran en la Tabla 1. La elección de un par termoeléctrico particular viene dictada por la temperatura máxima que se quiere medir.
Los termopares que se han de utilizar en los aviones quedan limitados a los del grupo de metales comunes (o no nobles). Los pares termoeléctricos utilizados para medir la temperatura de la cabeza de los cilindros están hechos de hierro-constantán o de cobre-constantán. En los aviones a reacción, los pares termoeléctricos para medir la temperatura de los gases de escape (Exhaust Gas Temperatura o EGT) están hechos de Cromel® y Alumel®.