7 faits sur la jauge de pression de carburant et le capteur de pression des avions

Qu’est ce qu' Jauge de pression de carburant d'avion ?

Définition de la jauge de pression de carburant d'avion

Un manomètre de carburant d'avion est un appareil qui mesure et rapporte la quantité de carburant restant dans le ou les réservoirs d'un véhicule. Chaque jauge est composée de deux parties : une indication et une unité de détection ou d'envoi. L'indication de la jauge de pression de carburant de l'avion est visible sur le tableau de bord, généralement dans le tableau de bord, tandis que l'unité sensorielle est dans le réservoir de carburant. Il existe plusieurs types de jauge à gaz en général, l'unité de capteur mesurera le niveau de carburant et l'indicateur rapportera en conséquence.

924px jauge de carburant d'avion soviétique MiG 15
Manomètre de carburant pour avion soviétique Mig-15 ; Source de l'image : Łukasz Karolewski (Dozymètre)Jauge de carburant de l'avion soviétique MiG-15CC BY-SA 3.0

Il est pratique de s'assurer grâce au manomètre de carburant de l'avion que le système de carburant fournit du carburant au dispositif de mesure de carburant et que la pression à l'intérieur des injecteurs de carburant de vidange est proportionnelle à la quantité de carburant circulant dans l'injecteur. Il est possible de mesurer avec précision le débit de carburant en surveillant la pression de carburant au niveau des indicateurs. Si un blocage des injecteurs se développe, les valeurs seront inexactes car le débit de carburant sera restreint, bien que la lecture du niveau de pression soit élevée. Les voyants d'avertissement de pression signalent toute activité anormale dans le système de carburant dans le cockpit, ce que nous apprendrons dans le segment des indicateurs de carburant.

Que sont les indicateurs de carburant dans un avion ?

Jauge de quantité de carburant dans les aéronefs

Vous aurez probablement besoin de vérifier les niveaux d'essence de votre voiture lorsque vous vous préparerez à partir pour un long voyage en voiture. Heureusement, le tableau de bord de votre voiture a un cadran pratique qui affiche votre alimentation en carburant. Un pilote suit une routine similaire à l'intérieur du cockpit, mais les kilomètres parcourus sont nettement plus importants et les conséquences sont bien plus coûteuses. De plus, le système de carburant d'un avion est nettement plus sophistiqué que celui d'une voiture. Heureusement pour le pilote, plusieurs indications du système de carburant fournissent une image globale de la santé du système.

jauge de pression de carburant d'avion
Une jauge de quantité de carburant d'un avion léger ; Source de l'image : Robbie McConnelJauge de contenu de carburantCC BY-SA 3.0

Quels sont les quatre types généraux de jauges de quantité de carburant?

Types de jauges de quantité de carburant

Les exemples courants d'indicateurs de quantité de carburant ou de jauges de quantité de carburant dans un aéronef sont énumérés ci-dessous :

  1. Indicateurs à lecture simple et directe
  2. Indicateurs mécaniques de carburant
  3. Indicateurs de carburant électrique
  4. Indicateurs de carburant numériques et électroniques

Indicateurs mécaniques

L'utilisation d'un flotteur dans le réservoir de carburant est la prémisse de base de la plupart des indicateurs de quantité. Le flotteur monte et descend en réponse aux changements de niveaux de carburant et une tige de matériaux carbonés est connectée au flotteur et s'étend à travers le bouchon du réservoir pour mesurer le niveau dans un indicateur de carburant de type flotteur. Le système de flotteur est utilisé dans la jauge de pression de carburant mécanique des avions, mais un élément mécanique déplace un pointeur sur un cadran dans le cockpit. Les indicateurs mécaniques de quantité de carburant utilisent fréquemment un mécanisme de connexion magnétique.

Si l'alimentation électrique est coupée, les avions équipés d'un indicateur de carburant de type capacitif utilisent un système d'indicateur mécanique pour vérifier les quantités de carburant et pour ce système, chaque réservoir est généralement équipé de nombreux bâtons de mesure de carburant, parfois appelés goutteurs.

Le bâton d'égouttement peut être abaissé par un processus de poussée et de rotation jusqu'à ce que le carburant commence à sortir du port existe au bas de chaque bâton et c'est le point où le haut du bâton et la hauteur de l'essence sont les mêmes. Les bâtons sont équipés d'une échelle calibrée. La quantité d'essence dans le réservoir peut être déterminée en additionnant les signaux de tous les goutteurs et en les convertissant en livres ou en gallons en utilisant le tableau spécifique.

Indicateurs de carburant électrique

Le courant continu est utilisé pour alimenter la jauge de pression de carburant d'avion électrique (CC). Une résistance variable dans un circuit électrique est utilisée pour piloter un indicateur de type ratiomètre dans ces systèmes. L'indicateur se déplace lorsque le flotteur dans le réservoir se déplace. Les changements de résistance modifient le courant électrique qui traverse l'indicateur, affichant la quantité de carburant sur un cadran calibré.

Indicateurs de carburant numériques et électroniques | Jauge de carburant numérique pour avion

Les indicateurs numériques fonctionnent de la même manière que les manomètres de carburant électriques des avions, sauf qu'ils convertissent le signal en affichages sur une tête instrumentale du poste de pilotage ou un écran plat à l'intérieur du poste de pilotage. Il n'y a pas de pièces mobiles à l'intérieur du réservoir de carburant avec des systèmes de quantité de carburant électroniques plus sophistiqués, souvent appelés sondes de carburant. Au lieu de cela, des émetteurs à capacité variable sont montés dans le fond du réservoir d'essence. La capacité de chaque unité oscille lorsque l'occurrence du niveau de carburant et le niveau de carburant moyen sont déterminés à partir de chacune des lectures.

Voyants lumineux de la vanne en transit

Plusieurs réservoirs de carburant reliés par un système de tube et de valve peuvent être trouvés dans des avions plus compliqués. Chaque vanne doit fonctionner correctement pour minimiser l'accumulation de pression ou les fuites. L'ouverture et la fermeture des vannes sont leur fonction principale et le voyant du système sera allumé/éteint selon l'ouverture et la fermeture de la vanne.

Les vannes et les pompes sont utilisées sur les avions avec plusieurs réservoirs de carburant pour déplacer le carburant et le diriger vers des destinations spécifiques, telles que les moteurs, un réservoir séparé ou à la mer pendant le largage de carburant. Les lumières de vanne en transit sont utilisées sur certains avions pour alerter l'équipage si la vanne est ouverte/fermée, pendant que les lumières qui s'éteignent sont contrôlées par contact dans la vanne.

Alternativement, des voyants annonciateurs qui indiquent si la vanne est ouverte ou fermée sont utilisés. La soupape en transit et l'indicateur de position de soupape, ou voyant, sont situés à côté des interrupteurs ON/OFF des soupapes sur le panneau de carburant dans le cockpit et le voyant annonciateur est incorporé par l'interrupteur, et les positions des soupapes sont représentées graphiquement à l'écran à l'aide de systèmes d'affichage.

Comment fonctionne une jauge de pression de carburant ?

Exigences relatives à la jauge de carburant des aéronefs

Les capteurs sont un élément important aspect de la plupart des véhicules, en particulier lors de la mesure du niveau de carburant dans les voitures et les avions. Une unité de transmission montée dans le réservoir de carburant est le type le plus courant de jauge de pression de carburant d'avion. L'unité d'envoi a un flotteur sur un bras qui lui permet de monter/descendre en fonction de la quantité de carburant dans le réservoir. Le potentiomètre, ou la résistance variable, est alors connecté au bras et la résistance du potentiomètre change avec le bras oscillant vers le haut avec un réservoir plein et vers le bas avec un réservoir vide.

L'unité émettrice reçoit une charge électrique lorsque le contact est mis. Étant donné que la résistance du potentiomètre est proportionnelle au niveau du flotteur et que le flux de courant est proportionnel à la résistance globale d'un circuit, la quantité de courant circulant dans le circuit est proportionnelle à la quantité d'essence dans le réservoir. Dans la plupart des cas, un niveau de courant élevé indique un réservoir plein, tandis qu'un niveau de courant faible indique un réservoir vide. Cela garantit que l'indicateur sera toujours vide en cas de défaillance de l'unité émettrice.

avion 36297 640
Jauge de pression de carburant d'avion ; Source de l'image : Image de Clker-Free-Vector-Images du Pixabay

Bien que les systèmes de capteurs plus récents puissent également utiliser des microprocesseurs pour des mesures plus rapides et plus précises, le système de capteurs est relativement basique par rapport aux autres capteurs actuellement disponibles. L'interrupteur à flotteur, la résistance variable et l'essuie-glace font tous partie du système de détection, ce qui lui permet de déterminer la quantité de carburant dans un réservoir. L'essuie-glace est également aussi éloigné que possible de l'extrémité de masse de la résistance à ce stade. L'indicateur reçoit le changement de courant et modifie la lecture en conséquence.

Capteur de pression de carburant d'avion

Vérifier que le système de carburant fournit du carburant au dispositif de dosage de carburant est d'une importance cruciale. La surveillance de la pression de carburant peut fournir aux pilotes un accès à un avertissement précoce d'un problème de système de carburant.

Cet article parle des dispositifs de détection de pression de carburant d'avion courants ci-dessous :

Tube de Bourdon

Un tube de Bourdon à lecture directe est couramment utilisé dans les avions légers à moteur alternatif léger. Celui-ci est contigu à l'entrée du compteur de carburant par une ligne à l'arrière de la jauge de pression de carburant de l'avion dans le tableau de bord du poste de pilotage.

Un capteur avec un transducteur situé à l'entrée de carburant du mécanisme de mesure qui délivre des impulsions électriques à une jauge de pression de carburant d'avion de cockpit peut être utilisé dans un avion plus compliqué. L'instrument de mesure de la pression de carburant représente la presse à pompe auxiliaire. jusqu'au démarrage du moteur sur les aéronefs équipés d'une pompe auxiliaire de démarrage et de secours de la pompe entraînée par le moteur. Le manomètre indique la pression créée par la pompe entraînée par le moteur lorsque la pompe auxiliaire est arrêtée.

Diaphragme

Le diaphragme est un disque métallique creux ondulé avec une paroi mince. Chaque fois qu'une pression est appliquée sur un côté du disque à travers une ouverture, le disque entier se dilate. Le mouvement du diaphragme comprimé peut être communiqué à un pointeur qui enregistre le changement par rapport à l'échelle de l'appareil en plaçant la liaison en contact avec l'autre côté du disque.

Les diaphragmes peuvent également être scellés. Avant de sceller, le diaphragme peut être vidé, ne laissant rien à l'intérieur. Le diaphragme est connu comme un anéroïde lorsque cela est fait. De nombreux instruments d'aviation contiennent des anéroïdes.

Soufflet

Un soufflet est un dispositif composé de plusieurs chambres à diaphragme reliées entre elles. Le mouvement des parois latérales du soufflet coïncide avec la variation de la presse, et un pointeur de connexion et d'engrenage est connecté pour alerter le pilote, tout comme c'est le cas avec un seul diaphragme et mesurer la différence de presse. avec deux gaz, connus sous le nom de pression différentielle, cet assemblage de diaphragmes en accordéon peut être très utile.

Dispositifs de détection à semi-conducteurs

Les avions modernes utilisent des capteurs de pression microtechnologiques à semi-conducteurs pour détecter les pressions critiques requises pour un fonctionnement sûr. Des signaux micro-électriques sont envoyés par certains capteurs, qui sont traduits au format numérique pour être utilisés par des ordinateurs. L'appareil principal du capteur à semi-conducteurs ayant des propriétés constantes changeantes à mesure que la pression change.

Quelle est la jauge dans l'avion utilisée pour régler la pression?

Jauge de pression différentielle de carburant

Les dispositifs de dosage de carburant comparent l'entrée de carburant à la presse d'admission d'air et un manomètre de carburant d'avion avec soufflet est généralement utilisé pour ce cas. Une jauge de pression différentielle de carburant d'avion peut être utilisée sur des avions à moteur alternatif plus compliqués et plus gros. Des capteurs à semi-conducteurs et des capteurs avec un signal o/p numérique ou des signaux qui sont transformés en o/p numérique peuvent être utilisés dans les aéronefs modernes. Si la jauge de l'instrument est équipée d'un microprocesseur, le signal peut être traité par PC et relayé vers le dispositif d'affichage.

Manomètre de collecteur dans les aéronefs

La jauge de pression de carburant de l'avion collecteur dans les avions à moteur alternatif indique la pression d'air dans le collecteur d'admission du moteur. Cela montre combien de puissance le moteur produit. Plus un moteur peut produire de puissance, plus la pression de la combinaison air-carburant qui y pénètre est élevée. Cela signifie que pour les moteurs à aspiration normale, l'indication maximale est approximativement la pression atmosphérique. Les indications de pleine puissance pour les moteurs suralimentés ou suralimentés sont au-dessus de la pression atmosphérique car l'air mélangé avec le carburant est sous pression.

Manomètre hydraulique dans les aéronefs

Les systèmes hydrauliques sont fréquemment utilisés pour soulever et abaisser le train d'atterrissage, actionner les commandes de vol, appliquer les freins et effectuer d'autres tâches. Le fonctionnement normal des équipements hydrauliques nécessite une pression suffisante dans le système hydraulique générée par les pompes hydrauliques. Sur les avions compliqués, de nombreux manomètres de carburant d'avions différents sont utilisés pour montrer l'état de divers supports non visibles sur les avions légers.

Des manomètres hydrauliques de carburant d'avion sont fréquemment observés dans le poste de pilotage et au niveau ou à proximité du point de réparation du système hydraulique de la cellule. À titre indicatif, la pression du système est souvent envoyée électriquement depuis des capteurs ou des ordinateurs vers des jauges de cockpit. Les employés de maintenance utilisent presque toujours des manomètres de pression de carburant d'avion à lecture directe de type tube de Bourdon dans des endroits éloignés.

Jauge de température de carburant

Chaque fois que la température du carburant atteint la valeur pour créer de la glace dans le système de carburant, en particulier au niveau du filtre à carburant, le pilote doit être alerté et un capteur de température de carburant électrique de type résistance est utilisé. Il peut être lu sur une jauge de pression de carburant d'avion à compteur de rapport classique ou entré dans un ordinateur pour affichage et traitement numérique. Si l'avion en est équipé, une température basse du carburant peut être corrigée par l'utilisation d'un réchauffeur de carburant.

La température du carburant peut également être prise en compte dans les calculs de traitement du débit de carburant, comme indiqué précédemment. Les microprocesseurs et les ordinateurs peuvent rectifier les écarts de viscosité qui nuisent à la précision de la détection du débit de carburant à différentes températures.

Manomètre de pression d'huile dans les avions

Pressostat

Dans l'aviation, il suffit généralement de surveiller si la pression d'un système d'exploitation particulier est trop élevée ou trop faible, afin que des mesures puissent être prises si l'un de ces scénarios se produit. Un pressostat est fréquemment utilisé pour ce faire. Chaque fois qu'une pression spécifique est atteinte dans un système, un pressostat ouvre/ferme les circuits électriques.

Un exemple courant d'utilisation des pressostats est un interrupteur d'indication de basse pression d'huile, installé dans un moteur pour permettre l'application d'huile sous pression sur le diaphragme de l'interrupteur. La pression d'huile augmentera au démarrage du moteur et la pression contre le diaphragme est suffisante pour maintenir les contacts de l'interrupteur ouverts.

En conséquence, aucun courant ne circule dans le circuit et il n'y a aucune indication de faible pression d'huile dans le cockpit. La pression sur la membrane devient insuffisante pour maintenir les contacts commutés ouverts en cas de perte de pression d'huile. Lorsque les connexions se ferment, le circuit de l'indicateur de basse pression d'huile, généralement un voyant, est fermé, alertant le pilote.

Capteur de niveau de carburant d'avion

Les capteurs de niveau de carburant dans certains petits avions utilisent les mêmes techniques de détection que dans les automobiles; cependant, de nombreux capteurs sont nécessaires pour couvrir la capacité accrue du réservoir de carburant dans les avions plus gros. Parce que les enjeux sont nettement plus élevés – la perte de carburant pourrait avoir des conséquences catastrophiques – les avions doivent éviter les défauts trouvés dans certains capteurs de niveau de carburant des véhicules. De plus, les capteurs de niveau de carburant aviation doivent être capables de faire face aux fluctuations d'altitude, ce qui les rend plus sophistiqués que les capteurs de niveau de carburant des véhicules. Les capteurs à ultrasons ou capacitifs sont couramment utilisés dans les avions.

Les capteurs à ultrasons envoient des ondes ultrasonores qui sont mesurées par un autre capteur de l'autre côté du réservoir pour déterminer la hauteur du carburant dans le réservoir. Cependant, lorsque des capteurs capacitifs sont utilisés, le carburant est dépensé par des évents particuliers, ce qui fait varier la capacité des capteurs, ce qui permet de calculer le niveau de carburant dans le réservoir. Le système informatique embarqué relaie ensuite ces informations aux pilotes.

Réparation de jauge de carburant d'avion

Lorsqu'une jauge de pression de carburant d'avion tombe en panne, l'unité de transmission est généralement le coupable. Une jauge de carburant défectueuse peut être causée par la jauge, le câblage ou d'autres composants. Cependant, les unités d'envoi sont plus susceptibles d'échouer. Le test ou le remplacement des unités d'envoi peut prendre beaucoup de temps car ils sont placés à l'intérieur des réservoirs de carburant. Le réservoir de carburant doit généralement être retiré à moins que le véhicule ne dispose d'un port d'accès.

Si un manomètre de carburant d'avion indique toujours vide, que le réservoir soit plein ou vide, le problème vient très probablement de l'unité de transmission. Soit le potentiomètre est défectueux, le flotteur est coincé en position basse, le câblage interne est défectueux, ou il y a un problème ailleurs dans le circuit. Il peut être nécessaire de se débarrasser de l'unité de transmission et d'examiner sa résistance tout en manipulant manuellement le bras du flotteur, selon le fonctionnement du système de jauge de pression de carburant de l'avion dans une voiture.

Le problème peut provenir de l'émetteur, de l'indication du tableau de bord ou du câblage si la jauge de carburant indique constamment qu'elle est pleine. Un flotteur piégé en position haute, ainsi que certains défauts de câblage et d'indication, feront qu'un manomètre de carburant d'avion affichera toujours plein.

Renseignez-vous sur Consommation de carburant des avions ici.

Lisez aussi: