Los sistemas de combustible de las aeronaves monomotoras pequeñas varían en función de factores como la ubicación del depósito y el método de dosificación del combustible al motor.
El sistema de combustible de una aeronave de ala alta puede diseñarse de forma diferente al de una aeronave de ala baja. Un motor de avión con carburador tiene un sistema de combustible diferente al de uno con inyección de combustible.
Sistemas de alimentación por gravedad
Los aviones de ala alta con un tanque de combustible en cada ala son comunes. Con los depósitos por encima del motor, se utiliza la gravedad para suministrar el combustible. El espacio sobre el combustible líquido se ventila para mantener la presión atmosférica sobre el combustible a medida que el tanque se vacía.
Los dos depósitos también se ventilan mutuamente para garantizar la misma presión cuando ambos depósitos alimentan al motor. Una única salida apantallada en cada tanque alimenta las líneas que se conectan a una válvula de cierre de combustible o a una válvula selectora multiposición. La válvula de cierre tiene dos posiciones: combustible ON y combustible OFF.
Si está instalada, la válvula selectora ofrece cuatro opciones: cierre de combustible al motor; alimentación de combustible desde el tanque del ala derecha solamente; alimentación de combustible desde el tanque izquierdo solamente; alimentación de combustible al motor desde ambos tanques simultáneamente.
Después de la válvula de cierre o de la válvula selectora, el combustible pasa por un filtro del sistema principal. Este suele tener una función de drenaje para eliminar los sedimentos y el agua.
Desde allí, fluye hacia el carburador o hacia la bomba de cebado para el arranque del motor. Al no tener una bomba de combustible, el sistema de alimentación por gravedad es el más sencillo de los sistemas de combustible para aviones.
Sistemas de alimentación por bomba
Las aeronaves con motor recíproco único de ala baja y media no pueden utilizar sistemas de alimentación por gravedad porque los depósitos de combustible no están situados por encima del motor.
En su lugar, se utilizan una o más bombas para trasladar el combustible de los depósitos al motor. Cada tanque tiene una línea desde la salida de la pantalla hasta una válvula selectora. Sin embargo, el combustible no puede extraerse de ambos depósitos simultáneamente;
si el combustible se agota en un depósito, la bomba extraería aire de ese depósito en lugar de combustible del depósito lleno. Como el combustible no se extrae de ambos depósitos al mismo tiempo, no es necesario conectar los espacios de ventilación de los depósitos.
Desde la válvula selectora (IZQUIERDA, DERECHA u OFF), el combustible fluye a través del colador principal donde puede alimentar el cebador del motor. Luego, fluye aguas abajo hacia las bombas de combustible.
Normalmente, una bomba de combustible eléctrica y otra accionada por el motor están dispuestas en paralelo. Extraen el combustible del depósito o depósitos y lo suministran al carburador. Las dos bombas son redundantes.
La bomba de combustible accionada por el motor actúa como bomba principal. La bomba eléctrica puede suministrar combustible si la otra falla.
La bomba eléctrica también suministra presión de combustible durante el arranque y se utiliza para evitar el bloqueo de vapor durante el vuelo a gran altura.
Aviones de ala alta con sistema de inyección de combustible
Algunas aeronaves de aviación general de ala alta y alto rendimiento están equipadas con un sistema de combustible que cuenta con inyección de combustible en lugar de un carburador. Este sistema combina el flujo por gravedad con el uso de una o varias bombas de combustible. El sistema TeledyneContinental es un ejemplo.
NOTA: Los sistemas de inyección de combustible rocían combustible a presión en la admisión del motor o directamente en los cilindros. El combustible sin aire mezclado es necesario para proporcionar una pulverización medida y continua y un funcionamiento suave del motor.
El combustible presurizado por una bomba accionada por el motor se mide en función de las revoluciones del motor en el sistema Teledyne-Continental.
Primero se suministra desde los depósitos de combustible por gravedad a dos depósitos acumuladores o de reserva más pequeños. Estos depósitos, uno por cada tanque del ala, consolidan el combustible líquido y tienen un espacio aéreo relativamente pequeño.
Entregan el combustible a través de una válvula selectora de tres vías (IZQUIERDA, DERECHA u OFF). La válvula selectora también actúa simultáneamente como desviador del aire que ha sido separado del combustible en la bomba de combustible accionada por el motor y devuelto a la válvula.
Dirige el aire al espacio de ventilación por encima del combustible en el depósito seleccionado.
Una bomba de combustible auxiliar eléctrica extrae el combustible a través de la válvula selectora. Obliga al combustible a pasar por el colador, dejándolo disponible para la bomba de cebado y la bomba de combustible accionada por el motor.
Esta bomba se utiliza normalmente para el arranque y como reserva en caso de que falle la bomba accionada por el motor. Se controla mediante un interruptor en la cabina y no necesita estar en funcionamiento para permitir que la bomba de combustible accionada por el motor tenga acceso al combustible.
La bomba de combustible accionada por el motor toma el combustible presurizado de la bomba accionada eléctricamente o de los depósitos de reserva si la bomba eléctrica no está en funcionamiento. Suministra un volumen mayor de combustible bajo presión al control de combustible.
El exceso de combustible se devuelve a la bomba, que lo bombea a través de la válvula selectora al depósito de reserva correspondiente. El vapor de combustible también es devuelto a los depósitos por la bomba. La unidad de control de combustible dosifica el combustible según las revoluciones del motor y las entradas de control de la mezcla desde la cabina.
El control de combustible entrega el combustible al colector de distribución, que lo divide y proporciona un flujo de combustible igual y consistente para el inyector de combustible individual en cada cilindro.
Un indicador de flujo de combustible extraído del colector de distribución proporciona información en la cabina. Detecta la presión del combustible pero se muestra en un dial calibrado en galones por hora.
