#13 ATPL Training Piston Engines Fuel Injection
Summary
TLDREl sistema de inyección de combustible de baja presión de flujo continuo es común en motores de pistones de aeronaves. Aunque ineficiente en combustible, elimina la necesidad de dispositivos de sincronización de inyección complejos. Inyecta combustible continuamente cerca de la válvula de admisión, con ventajas como baja presión de funcionamiento, buena distribución de combustible, libertad de problemas de congelación y uso de un bombeo no sincronizado con el ciclo de funcionamiento. El sistema consta de un bombeo de combustible, unidad de control de aire-combustible, válvula de distribución y boquillas de descarga por cilindro, sin requerir arranque separado ni sistemas de enfriamiento.
Takeaways
- 🛩️ El tipo de inyección de combustible comúnmente utilizado en motores de pistón de aeronaves es de flujo continuo de baja presión, que elimina la necesidad de dispositivos de sincronización de inyección complejos y brocas de inyector con resorte.
- 💧 A pesar de ser ineficiente en el uso de combustible, este sistema ofrece simplicidad y una operación relativamente libre de problemas.
- 🌡️ El combustible se atomiza continuamente en la toma de aire lo más cerca posible de la válvula de admisión, lo que se ilustra en un diagrama del sistema.
- 🚀 Entre las ventajas se incluyen la baja presión de funcionamiento, una buena distribución de combustible, la ausencia de problemas de congelación y la utilización de un bombe que no requiere sincronización con el ciclo de funcionamiento del motor.
- 🔧 Algunos sistemas de inyección de combustible operan de manera similar a un carburador, inyectando combustible a presión en la toma de aire en un sistema de inyección indirecta.
- 📊 Un valvula de medición de la gargola varía la presión de combustible según el flujo de aire, y la fuerza de la mezcla se ajusta mediante un valvula de control de mezcla manual.
- ⛽️ Los principales componentes del sistema incluyen un bombe de combustible, una unidad de control de aire y combustible, un colector de combustible o válvula de distribución y brocas de descarga para cada cilindro.
- 🔋 El sistema suele estar equipado con dos bombas de combustible, una accionada por el motor y otra operada eléctricamente, que funcionan en paralelo para garantizar la disponibilidad de combustible en caso de fallo.
- 💨 La unidad de control de aire y combustible, montada en el colector de admisión, contiene la asamblea de la gargola de aire, la valvula de la gargola y dos válvulas que controlan el flujo de combustible al motor.
- 🔄 La broca de descarga de combustible, ubicada en la cabeza de cada cilindro, tiene su salida dirigida hacia la toma de aire, y su calibración varía para optimizar el rendimiento y la economía del motor tanto en motores aspirados por presión como en turboalimentados.
Q & A
¿Cuál es el tipo de inyección de combustible generalmente utilizado en motores de pistón de aeronaves?
-El tipo de inyección de combustible generalmente utilizado es de flujo continuo de baja presión (Low Pressure Continuous Flow).
¿Por qué se considera que el sistema de inyección de combustible de flujo continuo es menos eficiente en el uso de combustible?
-Este sistema es menos eficiente porque inyecta combustible de manera continua en el puerto de admisión, lo que resulta en una mayor pérdida y desperdicio de combustible.
¿Cuáles son las ventajas宣称的 del sistema de inyección de combustible de flujo continuo?
-Las ventajas incluyen una baja presión de funcionamiento, una buena distribución de combustible, la libertad de problemas de congelación y la capacidad de usar una bomba que no necesita ser sincronizada con el ciclo de funcionamiento del motor.
¿Cómo varía la presión de combustible en el sistema de inyección de combustible indirecto según el flujo de aire?
-La presión de combustible se ajusta mediante una válvula de medición de la gargola que varía la presión de combustible según el flujo de aire hacia la engine.
¿Qué es la función de la válvula de control de mezcla y cómo se ajusta según las condiciones de operación?
-La válvula de control de mezcla ajusta la presión de combustible para diferentes condiciones de altitud o funcionamiento, permitiendo variar la relación aire-combustible según sea necesario.
¿Por qué no se requieren arreglos especiales de marcha en reposo en este tipo de sistema de inyección de combustible?
-Debido al funcionamiento de la inyectora, no se necesitan arreglos especiales de marcha en reposo, lo que simplifica el sistema y reduce la complejidad.
¿Qué componentes principales componen el sistema de inyección de combustible en un motor de aeronave?
-Los componentes principales incluyen una bomba de combustible, una unidad de control de aire y combustible, una válvula de distribución de combustible o manifold, y las boquillas de descarga para cada cilindro.
¿Cómo funciona la válvula de medición de la gargola en el sistema de inyección de combustible?
-La válvula de medición de la gargola controla el flujo de combustible desde la válvula de control de mezcla de acuerdo con la posición de la pala de la gargola, proporcionando así un flujo de combustible al manifold y a las inyectoras en proporción al flujo de aire.
¿Qué sucede cuando la presión de combustible de entrada disminuye, como en el apagado del motor?
-Cuando la presión de combustible de entrada disminuye, un diaphragma cierra la entrada de combustible, lo que interrumpe el flujo de combustible a las boquillas de descarga, evitando así que el motor funcione en ausencia de combustible.
¿Cómo se asegura que la mezcla de aire y combustible sea óptima en los inyectores utilizados en motores turboalimentados?
-En motores turboalimentados, en lugar de mezclar aire ambiente con el combustible, el aire de salida del turboalimentador se entrega a un soporte que rodea la inyectora y se fuerza dentro de la misma para ayudar a atomizar la pulverización de combustible.
Outlines
🚀 Sistema de Inyección de Combustible en Motores de Pistón de Aeronaves
El sistema de inyección de combustible de baja presión de Flujo Continuo (LPCF) es común en motores de piston de aeronaves. A pesar de ser ineficiente en el uso de combustible, elimina la necesidad de dispositivos de sincronización de inyección complejos y brocas de inyector con resorte. Este sistema inyecta combustible continuamente en la toma de aire cerca de la válvula de admisión. Sus ventajas incluyen una baja presión de funcionamiento, una buena distribución de combustible, la ausencia de problemas de congelación y la utilización de un bombeo que no necesita sincronización con el ciclo de funcionamiento. El sistema consta de un bombeo de combustible, una unidad de control de aire y combustible, un colector de combustible o válvula de distribución, y brocas de descarga para cada cilindro. También incluye un valvula de control de aire y un medidor de presión de combustible para ajustes de mezcla. El sistema suele estar equipado con dos bombas de combustible, una accionada por el motor y otra eléctrica, que funcionan en paralelo para garantizar la disponibilidad de combustible en caso de fallo de la bomba del motor.
🛠 Componentes y Funcionamiento del Sistema de Inyección de Combustible
El sistema de inyección de combustible incluye brocas de descarga en cada cabeza de cilindro, con su salida dirigida a la toma de aire. Estas brocas están calibradas en varios rangos y se ajustan para cada motor individual para optimizar la economía y el rendimiento. Los motores aspirados por aire libre utilizan brocas con orificios calibrados fijos, mientras que los motores turboalimentados usan brocas que mezclan aire de la turbina con el combustible para mejorar la atomización. Aunque se acepta que las unidades de inyección de combustible en la mayoría de los aviones ligeros no necesitan aire caliente para evitar el congelamiento en la toma de aire, se sugiere considerar la incorporación de una puerta de aire alternativa para prevenir el ahogamiento del motor causado por el bloqueo del filtro. Esta puerta permite introducir aire no filtrado directamente en el cuerpo de la inyector cuando se detectan condiciones de vuelo que podrían ingerir materiales extraños, como nieve o lluvia helada.
Mindmap
Keywords
💡Inyección de combustible
💡Presión de funcionamiento baja
💡Distribución de combustible
💡Congelación
💡Control de mezcla
💡Valvula de medición de la garganta
💡Valvula de control de mezcla
💡Valvula de manífugo de combustible
💡Broca de inyector
💡Motores turboalimentados
Highlights
Low pressure Continuous Flow type is a fuel injection system used on aircraft piston engines.
This system is fuel inefficient but eliminates the need for complex injection timing devices.
Fuel is sprayed continuously into the induction port in a simple and trouble-free operation.
The system operates at low pressure and offers good fuel distribution.
Icing problems are minimized due to the lack of a Venturi in the system.
The system can use a pump that does not need to be timed to the engine's operating cycle.
Indirect injection systems inject fuel under pressure into the intake.
A throttle metering valve varies the fuel pressure according to air flow.
Mixture strength is adjusted by a manually operated mixture control valve.
The mixture control valve can also cut off the fuel supply when stopping the engine.
No special idling arrangements are required due to the injector's method of operation.
A separate priming system for engine starting is usually unnecessary.
The main components include a fuel pump, fuel air control unit, fuel manifold, and discharge nozzles.
The system is equipped with two fuel pumps for redundancy and reliability.
The fuel air control unit contains the air throttle assembly and two valves for fuel flow control.
The mixture control valve allows the air-fuel ratio to be varied as required by operating conditions.
The fuel metering valve is connected to the throttle butterfly and controls fuel flow to the manifold valve.
The fuel manifold valve distributes metered fuel to the engine's cylinders.
A diaphragm in the fuel manifold valve ensures full port opening before fuel flow.
Fuel discharge nozzles are calibrated for best results in economy and engine power.
Nozzles for turbocharged engines use turbocharger output air to assist in atomizing the fuel spray.
Heated air is generally not needed for induction vent icing protection in most light aircraft engines.
An alternate air door can prevent manifold air starvation caused by filter blockage or icing.
Transcripts
the type of fuel injection system
usually used on aircraft piston engines
is the low pressure Continuous Flow type
of indirect fuel
injection although this type of system
is fuel inefficient it does eliminate
the need for Complex injection timing
devices and spring-loaded injector
nozzles the price that's paid for the
Simplicity of the system and its
relatively trouble-free operation is the
comparatively inefficient way in which
it uses
fuel in this type of system system fuel
is sprayed continuously into the
induction Port as close to the inlet
valve as possible as is shown in this
diagram the advantages claimed for the
method are low operating pressure good
fuel
distribution freedom from icing problems
and the ability to use a pump which does
not have to be timed to the operating
cycle some fuel injection systems
operate on a similar principle to the
carburetor but inject fuel Under
Pressure into the
intake in the indirect injection system
a throttle metering valve varies the
pressure of fuel according to air flow
to the
engine mixture strength is varied by a
manually operated mixture control valve
which adjusts the fuel pressure for
altitude or operating conditions as
necessary this same valve is also used
to cut off the fuel supply when stopping
the
engine because of the the method of
operation of the injector no special
idling arrangements are required and a
separate priming system for engine
starting is usually
unnecessary the main components in the
system are a fuel
pump a fuel air control
unit a fuel manifold or distribution
valve and discharge nozzles for each
cylinder in addition a normal thrott
valve controls air flow to the
engine and a fuel pressure gauge is
fitted to enable mixture adjustments to
be
managed the system is normally equipped
with two fuel pumps an engine driven one
and an electrically operated one which
are arranged in
parallel because of the parallel pump
Arrangement when the engine driven pump
is not operating fuel under positive
pressure from the electrical pump can
flow independent of the engine driven
pump
this allows the electrical pump to be
used in case of a malfunction of the
engine driven pump and for engine
priming and
starting the fuel air control unit is
mounted on the intake manifold and
contains the air throttle assembly the
throttle
valve and two valves which control the
fuel flow to the engine first the
mixture control
valve and secondly the throttle metering
valve
sometimes called the fuel metering
valve the air throttle assembly contains
the air throttle valve which is
connected to the pilot throttle lever
and controls air flow to the
engine note that in this type of system
no Venturi is required to suck fuel into
the Airstream thus the chances of
encountering icing problems in the inlet
manifold are much
diminished the first valve that the fuel
encounters as it passes through the fuel
air control unit the mixture control
valve is connected to the Pilot's
mixture control lever and bleeds Off
fuel pressure which is being applied to
the fuel metering valve thus the air
fuel ratio can be varied from the basic
setting of the fuel metering valve as
required by operating
conditions the mixture control valve can
also be closed off completely thus
acting as the idle cutof
control the second of the two valves
which control the fuel flow into the
engine the fuel metering valve is
mechanically connected to the throttle
butterfly it controls the flow of fuel
coming from the mixture control valve
according to the position of the
throttle butterfly thus fuel flow to the
manifold valve and subsequently the
injectors is proportioned to air
flow the fuel manifold valve is located
on the engine crank case it's the
central point for Distributing meter
fuel to the
engine when the engine is stopped all
the outlet ports are closed and no fuel
can flow to the
engine as fuel pressure builds up as a
result of engine rotation or booster
pump operation it pushes upwards on a
diaphragm allowing all the ports to the
discharge nozzles to open
simultaneously the diaphragm ensures
that the ports are fully open before
fuel starts to
flow when the inlet fuel pressure drops
below a certain level for instance at
engine shutdown the diaphragm closes the
fuel Inlet which shuts off all the fuel
to the discharge
nozzles this stops both vapor locks
occurring in the delivery line and the
engine running on when idle cut off is
selected at the same time it ensures
that fuel pressure is available
instantly the next time the engine is
started a fuel discharge nozzle is
located in each cylinder head with its
Outlet directed into the inlet
Port nozzles are calibrated in several
ranges and for best results in both
economy and engine power are fitted to
individual engines as a set each nozzle
in a set being calibrated for its
particular position on the
engine normally aspirated engines use a
nozzle equipped with a fixed calibrated
orifice which has a series of holes
drilled just below the orifice chamber
for air entry to the lower
chamber a screen and a stainless steel
shroud covers this part of the the
nozzle as fuel passes through the
calibrated orifice to the lower chamber
ambient air is Pulled Under the Shroud
and through the screen finally mixing
with the fuel as it's sprayed into the
intake
Port nozzles used in turbocharged
engines are slightly different in
Arrangement but operate in exactly the
same way as those used in normally
aspirated engines instead of mixing
ambient air with the fuel turbocharger
output air is delivered to a shroud
surrounding the nozzle and forced into
the injector to assist in atomizing the
fuel
spray it's generally accepted that the
fuel injection units used on the engines
used in most light aircraft do not need
heated air for the purpose of induction
ventu icing
protection however it has been suggested
that operators should consider
incorporating an alternate air door as a
means of preventing manifold air
starvation caused by filter blockage
from icing or other ingested materials
the intention of this design is that
when a pilot first encounters flight
conditions where foreign materials
including snow and freezing rain might
be ingested into the induction air
system he should actuate the alternate
air door this will shut off the ram air
Inlet and at the same time admit
unfiltered air from inside the cowlings
directly into the injector air body
throat this concludes the lesson on fuel
injection
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