Progettare 464

OLEOIDRAULICA 92 progettare 464 • settembre 2024 degli ugelli di combustione; problemi ambientali e di sicurezza dovuti a perdi- te di carburante; impatto negativo sugli utili della compagnia aerea a causa dello spreco di carburante. Questi problemi forniscono un incentivo sufficiente per recuperare il carburante residuo in un motore aeronautico dopo l’atterraggio. Ulteriori motivi per farlo so- no le direttive per lo sfiato del carburante e le emissioni di scarico delineate dalla FAA e dall’EPA CleanAir Act. Gli ingegneri progettisti del motore hanno sviluppato una soluzione: una valvola ‘ecologica’ che consente il drenaggio e lo stoccaggio sicuri del carburante di lavoro al momento dell’arresto dell’aeromobile. Le valvole ‘ecologiche’ migliorano il consumo di carburante, riducono la manutenzione e apportano benefici all’ambiente. Hanno la funzione di eliminare il carburante residuo dal motore durante lo spegnimento e lo restituiscono al motore al riavvio. Durante il funzionamento del motore, la valvola è chiusa e non pressurizzata. All’arresto del motore, la porta di ingresso della valvola ‘ecologica’ si apre e il carburante viene a- spirato dal collettore del divisore di flusso alla camera del pozzetto. Questo aiuta a prevenire il ‘coke’ dell’ugello di iniezione e impedisce al carburante di defluire nella camera di combustione. Inoltre, mitiga la formazione di fumi durante il successivo avviamento. Durante l’avviamento del motore, la camera di azionamento della valvola ecologica è pressurizzata e resti- tuisce il carburante contenuto nella coppa al collettore del ripartitore di carburante. Per massimizzare le prestazioni, la valvola ‘ecologica’ deve aspirare la giusta quantità di carburante: sufficiente a prevenire i pro- blemi sopra menzionati e garantire una quantità sufficiente di carburante per con- sentire un corretto riavvio. Ciò può essere ottenuto attraverso l’uso di una specifica valvola tra il collettore del carburante e la valvola ecologica: le valvole limitatrici di pressione o le valvole di sfiato, che sono fondamentali per le prestazioni delle val- vole ‘ecologiche’. Le condizioni di pressio- ne cambiano durante l’arresto del motore: è possibile utilizzare una valvola limita- trice di pressione o una valvola di sfiato per controllare con precisione il volume del flusso nella camera del pozzetto della valvola ecologica. Una valvola limitatrice di pressione è una valvola normalmente chiusa che si apre quando la pressione differenziale attraverso la valvola aumenta al di sopra di un livello specificato. Ciò può verificarsi quando un differenziale di pressione viene generato dall’aspirazione dalla valvola ecologica quando si apre durante l’arresto; La valvola di sfiato si aprirà e il carburante verrà scaricato nella valvola ecologica. Una valvola di sfiato è una valvola normalmente aperta che consente il flusso di scarico in condizioni di bassa pressione e si spegne quando la pressione differenziale attraverso la valvo- la raggiunge un livello specificato. La val- vola di sfiato può essere utilizzata quando non c’è differenziale di pressione durante l’arresto e la valvola consente il flusso del carburante in eccesso di defluire. Quando il motore è in funzione, l’aria nella camera di combustione è pressurizzata e chiude la valvola di sfiato per interrompere il flusso. È l’architettura del sistema a determinare quale sia la valvola più appropriata per l’applicazione prevista. Caratteristiche e tutela ambientale I componenti utilizzati nei sistemi di ali- mentazione ecologici devono resistere a condizioni estreme e i progettisti devono selezionare componenti durevoli, in grado di fornire prestazioni precise e in grado di resistere a tutti gli aspetti dell’ambiente del sistema di alimentazione. I compo- nenti del sistema di alimentazione devono fornire un flusso preciso e mantenere una tenuta stagna quando sono sottoposti a livelli elevati di vibrazioni, calore estre- mo e l’elevato numero di cicli di durata richiesti da un motore aeronautico. Gli ambienti unici e impegnativi dei sistemi ecologici dei motori richiedono un’atten- ta considerazione nella selezione delle valvole. È importante tenere conto dei seguenti requisiti prima di prendere una decisione: pressione di rottura o di arresto, indipendentemente dalla configurazione della valvola, la regolazione del flusso è fondamentale per controllare la quantità di carburante rimanente o scaricato dai collettori del sistema di alimentazione dopo lo spegnimento del motore. È fon- damentale assicurarsi che la valvola sia calibrata con precisione per aprirsi e chiu- dersi alla pressione differenziale appro- priata. I requisiti di pressione di apertura e chiusura della valvola possono essere specificati comeminimi emassimi o entro una determinata tolleranza nominale. Perdita: durante il funzionamento del motore, potrebbe essere necessaria una valvola per sigillare l’aria per mantene- Caratteristiche valvole ecologiche di The Lee Company. TYPICAL PRESSURE RELIEF VALVE PERFORMANCE TYPICAL VENT VALVE PERFORMANCE ΔP FLOW POINT CRACKING SHUT OFF FLOW RATE ΔP FLOW RATE SHUT OFF FLOW POINT