Engine Auxiliary Power Unit

Hallo Semuanya !!!!!!!

Auxiliary Power Unit

Auxiliary Power Unit (APU) adalah sebuah perangkat pada kendaraan yang menyediakan energi untuk fungsi lain selain propulsi. Mereka biasanya ditemukan pada pesawat besar, serta beberapa kendaraan darat besar.

Fungsi Utama

APIC APS3200 APU for Airbus 318, 319, 320, and 321

Tujuan utama dari APU yang terdapat pada pesawat adalah untuk memberikan kekuatan pada saat memulai mesin utama. Turbin mesin harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi untuk memberikan kompresi udara yang cukup untuk membuat mesin dapat beroperasi secara mandiri. Mesin jet yang lebih kecil biasanya dimulai oleh sebuah motor listrik, sedangkan mesin yang lebih besar biasanya dimulai oleh sebuah motor turbin udara. Sebelum mesin dihidupkan, APU dihidupkan, umumnya oleh baterai atau hidraulik akumulator. Setelah APU berjalan, ia menyediakan tenaga (listrik, pneumatic, atau hidraulik, tergantung pada desain) untuk memulai mesin utama pesawat.

APU juga digunakan untuk menjalankan aksesoris pesawat lainnya saat mesin pesawat dimatikan. Hal ini memungkinkan kabin pesawat menjadi nyaman bagi penumpang, sebelum mesin pesawat dihidupkan. Daya listrik digunakan untuk menjalankan sistem untuk preflight checks. Beberapa APU juga dihubungkan ke pompa hidraulik, yang memungkinkan kru untuk mengoperasikan peralatan hidraulik (seperti flight controls atau flap) sebelum memulai mesin propeler/turbin jet engine

APU Honeywell

Kini menjadi kelengkapan standar yang harus dimiliki oleh seuluruh unit pesawat airbus tipe A320. APU merupakan kependekan dari Auxiliary Power Unit, alat ini adalah mesin kecil yang berfungsi layaknya generator penyuplai daya di pesawat, saat mesin tidak bekerja.

Biasanya APU digunakan ketika pesawat masih di darat, ketika mesin belum dinyalakan. Lokasinya sendiri berada di bagian ekor pesawat dibawah sayap tegak (vertical stabilizer). Salah satu fungsinya adalah menyalakan pendingin udara atau memasok daya untuk menyalakan mesin pesawat.

Selain itu APU juga memberikan cadangan listrik untuk kebutuhan kabin, kokpit, serta sistem hidraulik ketika mengudara. Jenis APU Honeywell yang menjadi standar bagi setiap pesawan Airbus A320 sendiri adalah jenis 131-9A.

Image by aviation today

Alasan dipilihnya jenis ini adalah APU ini memiliki logic troubleshooting sendiri serta mampu memonitor kerusakan yang terjadi di dalam sistemnya, sehingga mempermudah pemeliharaan dan juga lebih memungkinkan untuk dilakukan perawatan secara lebih terperinci.

Kapan APU dipakai?

APU dipakai pada saat semua mesin dalam keadaan mati. Normalnya APU dinyalakan pada saat pesawat disiapkan untuk terbang oleh teknisi ataupun oleh penerbangnya. APU akan dimatikan pada waktu mesin pesawat sudah menyala.

APU akan dinyalakan kembali setelah pesawat mendarat dan sebelum mesin dimatikan agar kelistrikan dan AC pack di pesawat tetap bisa digunakan. Untuk turn-around atau transit, APU biasanya dibiarkan menyala kecuali di bandar udara yang mengharuskan pemakaian external power dan external AC di tempat parkir pesawat.

Pada waktu terbang APU juga bisa dinyalakan untuk menggantikan generator yang rusak. Pesawat komersial bermesin ganda biasanya memiliki satu generator dan satu bleed air/AC pack di masing-masing mesinnya. Jika salah satu generator tidak berfungsi maka APU generator bisa dipakai sebagai penggantinya.

APU juga bisa dipakai sebagai sumber pneumatik (bleed air) untuk AC pack yang mengatur tekanan udara dan suhu di kabin jika bleed air dari mesin pesawat tidak berfungsi.

Pemakaian APU untuk AC Pack pada waktu tinggal landas/take off dapat menambah tenaga mesin karena bleed air dari mesin tidak digunakan, sehingga tenaga mesin yang tadinya dipakai untuk bleed air akan menjadi maksimum untuk tenaga dorong saja. Jadi di landasan yang terbatas, pemakaian APU dapat menambah kinerja mesin untuk lepas landas.

Umumnya APU tidak dipakai pada waktu terbang kecuali pada kondisi tertentu. Contohnya pada waktu salah satu generator listrik di salah satu mesin tidak berfungsi maka APU dinyalakan untuk menjadi cadangan listrik yang tersedia selama terbang.

Batasan pemakaian APU

Kemampuan APU tidak sama dengan mesin pesawat. Tidak semua APU bisa di-start di ketinggian maksimum yang bisa dicapai oleh pesawat tersebut. Misalnya ada pesawat yang bisa terbang sampai 37000 kaki tapi APUnya hanya bisa di-start pada ketinggian 25000 kaki, meskipun ada juga APU yang sanggup di-start pada ketinggian maksimum pesawat tersebut. Contohnya APU untuk pesawat Airbus A330 sanggup di-start pada ketinggian yang sama dengan ketinggian maksimum pesawat yaitu 41500 kaki.

Kemampuan APU untuk memasok listrik dan bleed air juga tidak sebesar kemampuan mesin pesawat. Karena itu setelah dinyalakan pada waktu terbang ada batasan pemakaian bleed air, misalnya ada APU yang bleed air dan kelistrikannya hanya bisa dipakai bersamaan sampai 22500 kaki. Di atas ketinggian tersebut, hanya kelistrikannya yang bisa dipakai.

1.    Difusser

Berfungsi sebagai penampung udara yang masuk ke engine, dimana oleh kompresor ditekan untuk melakukan proses pembakaran. Fungsi utama daridifusser  adalah agar aliran udara dapat rata dan halus sehingga dapat mencegah terjadinya stall dan mengurangi ram air pressure loss. Oleh karena itu permukaan difusser perlu di perhatikan dan dipelihara dari kerusakan dan perubahan bentuk akibat pembentukan es pada saat pesawat pada kondisicruise.

2.    Compressor

Befungsi merubah energi kinetik ( kecepatan ) menjadi energi mekanik ( tekanan) udara masuk kedalam ruang bakar. Dengan naiknya tekanan udara maka volume udara akan mengecil sehingga proses pembakaran pada fuel dan udara terjadi pada volume yang kecil. Kompressor ini diputar oleh turbin melalui poros yang terhubung. Untuk sistem propulsi kompressor yang digunakan ialah jenis aksial dengan pertimbangan area yang digunakan sedikit sehingga tahanannya rendah. Kompressor aksial mempunyai bagian rotor (berputar) dan stator vanes (diam). Setiap stator dan rotor ini disebut stage. Udara yang mengalir searah dengan sumbu engine untuk mendapatkan perbandingan tekanan yang tinggi maka diperlukan multistage untuk lebih meratakan setiap beban kompressor dengan dual kompressor ( centrifugal flow).

3.    Combution (ruang pembakaran)

Berbungsi membakar campuran udara dan bahan bakar. Mengalirkan gas hasil pembakaran tersebut ke turbin dengan suhu yang merata. Temperatur gas pembakaran dibatasi oleh kekuatan struktur material yang ada di turbin dan ruang pembakaran. Kerugian tekanan harus di jaga seminimal mungkin dan efisiensi pembakaran harus dijaga sebesar mungkin untuk menghindari flame out dan menjaga agar pembakaran tetap berjalan dengan baik. Tidak semua udara digunakan untuk pembakaran 20-30% untuk pembakaran dan 70-80% untuk mendinginkan mesin. Turbin berfungsi menggerakan kompressor dan alat bantu lainnya. turbin merubah energi panas menjadi energi gerak berupa putaran. Karena suhu gas pembuangan cukup tinggi maka material yang digunakan pada turbin mempunyai titik leleh yang tinggi dan diperlukan pendinginan untuk menjaga dari kerusakan.

4.    Gearbox

Gearbox adalah sebagian tempat menstranmisikan daya yang tang dihasilkan dari turbin dari motor, dan daya tersebut disalurkan kembali kebagian komponen yang lainnya.

Dimana yang disalurkan untuk menggerakan:

1.    Generator

2.    Oil pump

3.    Kipas (cooling fan)

Dan di gearbox tersebut terdapat starter yang berfungsi untuk menjalankan mesin. 

Engine Fuel System

Hallo Semuanya !!!!!

Engine Fuel System

  

Fungsi dari fuel system secara garis besar berhubungan dengan aspek penyimpanan dan pendistribusian bahan bakar untuk engine dan APU. Sistem ini terdiri dari tangki utama yang ada sebanyak 3 biji, saluran-saluran, sambungan-sambungan beserta komponen-komponen lain yang terkait. Secara lebih rinci sistem ini dibagi menjadi sistem penyimpanan, sistem pembakaran, sistem pendistribusian, dan terakhir sistem indikasi.

Sistem bahan bakar pesawat terbang memungkinkan kru pesawat terbang untuk memompa, mengelola dan menyalurkan bahan bakar ke sistem propulsi pesawat terbang. Sistem bahan bakar pesawat sangat berbeda-beda karena kinerja dari pesawat yang berbeda di mana mereka diinstal. Sebuah pesawat bermesin piston tunggal memiliki sistem bahan bakar yang sederhana. Pesawat tanker (seperti KC-135), selain mengelola bahan bakar sendiri, juga dapat memberikan bahan bakar untuk pesawat lain.

Bahan bakar disalurkan melalui saluran bahan bakar ke katup kontrol bahan bakar (biasanya dikenal sebagai pemilih bahan bakar). Katup ini melayani beberapa fungsi. Fungsi pertama adalah untuk bertindak sebagai shut-off valve bahan bakar. Hal ini diperlukan untuk mengamankan dan mempersiapkan kru dengan sarana khusus untuk mencegah bahan bakar mencapai mesin dalam kasus kebakaran mesin. Fungsi kedua adalah untuk memungkinkan pilot untuk memilih tank feed pengisian mesin. Banyak pesawat memiliki tangki pilihan tangki kiri dan kanan yang tersedia untuk pilot. Beberapa pesawat Cessna hanya menggunakan dari kedua tangki, dan memiliki banyak pilihan untuk menggunakan dari kiri, kanan, atau tangki keduanya. Alasan untuk meninggalkan saja adalah satunya pilihan untuk memungkinkan pilot untuk menyeimbangkan beban bahan bakar untuk mengurangi momen kemiringan. Di beberapa pesawat, fungsi menutup-off adalah katup yang berbeda yang terletak setelah katup pemilih bahan bakar.

Setelah pemilih katup biasanya ada filter-gascolator bahan bakar yang dapat dikeringkan. Poin lainnya adalah drainase di setiap tangki (sering lebih dari satu per tangki) dan pada pompa injeksi.

Setiap tangki vented memungkinkan udara ke dalam tangki untuk mengambil tempat bahan bakar. Sebuah ventilasi juga memungkinkan untuk perubahan tekanan atmosfer dan suhu.

Komponen-komponen Fuel System pada Pesawat

1.    Fuel panel

2.    Fuel Booster Pump

3.   Check Valve

4.    Fuel Filter

5.    Bypass Valve

6.    Crossfeed Valve

7.     Fuel Heat Exchanger

8.     FCU (Fuel Control Unit) / MEC (Main Engine Control)

9.     Fuel Nozzle Spray

 Fuel Booster Pump

Fuel Booster Pump adalah salah satu komponen/objek yang pokok dalam setiapproses pemindahan fluida untuk disalurkan ke komponen lainnya.

Booster pump berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar dalam keadaanbertekanan positif sehingga bahan bakar yang akan disalurkan menuju mesinmempunyai tekanan dan laju aliran yang stabil atau teratur. Maka bisa disimpulkan bahwa booster pump mempunyai peranan yang sangat penting untuk kinerja mesin.

Booster pump dihidupkan /on pada saat:

Ø  Pada waktu pesawat take off /landing

ØUntuk menghidupkan jet pump untuk transfer fuel dari auxiliary tank kemain tank.

ØUntuk crossfeed system

ØMenyuplai fuel ke engine apabila EDP (engine driven pump) fail/rusak

 

Gambar fuel booster pump

Check valve

Check  valve   adalah  alat  yang  digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow.

 Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanyamengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow. untukmengalirkan fluida hanya ke satu arah dan mencegah aliran ke arah sebaliknya. tidak menggunakan handel untuk mengatur aliran, tapi menggunakan gravitasi dan tekanan dari aliran fluida itu sendiri. Karenafungsinya yang dapat mencegah aliran balik (backflow) Check Valve sering digunakan sebagai pengaman dari sebuah equipment dalam sistem perpipaan

 

gambar check valve

Fuel filter

Fuel Filter berfungsi untuk menyaring kotoran pada bahan bakar yang akan mengalir ke engine

 

Gambar fuel filter

 

Valve bypass

Fungsi valve bypass adalah valve yang membantu menaikkan pressure ketika aliran dari booster pump menurun/ low pressurenya.

 

gambar bypass valve 

Crossfeed valve 

Singkatnya berfungsi untuk menjaga fuel balance pada pesawat. Crossfeed artinya sebuah engine memakai bahan bakar dari tangki di sayap seberang. Pada pesawat bermesin ganda bahan bakar disupply dari tangki di sayap masing- masing. Karena berbagai hal bisa saja terjadi bahan bakar di tangki menjadi berat sebelah. Untuk menyeimbangkan ini bisa dilakukan crossfeeding, biasanya tangki yang berisi lebih banyak dikonsumsi sampai sayap kiri dan kanan menjadi balance.

 

gambar indikator Crossfeed valve

                                                   

Fuel heater exchanger

Fuel yang telah melewati fuel filter akan melewati komponen fuel heater exchanger yang fungsinya untuk memanaskan fuel agar fuel yang akan disemprotkan oleh nozzle sudah dalam keadaan panas.

Fuel control unit

Fuel yang telah diheater tadi, akan dikontrol oleh komponen yang bernama fuel control unit (FCU) agar fuel yang akan disemprotkan oleh nozzle sesuai ratio pembakaran yang dibutuhkan diruang bakar/ combustion chamber.

Nozzle

Nozzle/ alat penyemprot adalah komponen akhir dari suatu sistem bahan bakar. Yang fungsinya untuk menyemprotkan bahan bakar sehingga berbentuk butiran-butiran bahan bakar yang lembut/ berupa kabut(uap) agar dapat terbakar mudah dengan sempurna.

Engine Control Of Aircraft

Halo Semuanya !!!

Sebelumnya saya ucapkan terima kasih atas kesediaannya mengunjungi situs saya ini. Insya Allah, di situs ini anda akan banyak menemukan informasi yang terkait dengan dunia penerbangan. Situs ini saya persembahkan bagi para pemabaca untuk mengetahui beberapa informasi tentang Engine Control yang ada pada pesawat

Engine Control System

Kontrol mesin pesawat menyediakan sarana bagi pilot untuk mengendalikan dan memantau pengoperasian powerplant pesawat. Artikel ini berisi kontrol yang digunakan dengan dasar mesin pembakaran internal baling-baling . Mesin turbin jet menggunakan prinsip-prinsip operasi yang berbeda dan memiliki set kontrol dan sensor mereka sendiri.

Full authority digital engine (or electronics) control (FADEC) adalah adalah sebuah sistem yang terdiri dari komputer digital, disebut pengontrol mesin elektronik / electronic engine controller (EEC) atau unit kontrol mesin / engine control unit (ECU), dan instrumen terkait yang mengontrol semua aspek kinerja mesin pesawat. FADEC telah diproduksi untuk mesin piston dan mesin jet.

FADEC (Full Authority Digital Engine Control) adalah juga sebuah system yang mengontrol secara menyeluruh operasional engine dalam merespon perintah (command inputs) dari pesawat (cockpit). Dan juga memberikan informasi ke pesawat ( flight deck indication) termasuk informasi kondisi engine.

Secara umum, bagian-bagian utama suatu mesin jet adalah meliputi: inlet, compressor, burner, turbine dan nozzle.

Inlet

Posisi inlet terletak di bagian depan mesin jet di depan compressor. Fungsi utama suatu inlet adalah sebagai tempat masuknya udara yang diperlukan untuk terjadinya suatu pembakaran di dalam ruang bakar (burner). Dalam merancang suatu inlet, salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa bentuk inlet harus disesuaikan dengan kecepatan yang diinginkan atau kecepatan operasi mesin jet tersebut.

Secara ringkas, inlet dikelompokkan dalam dua kelompok, yaitu subsonic inlet dan supersonic inlet. Subsonic inlet digunakan pada pesawat dimana kecepatannya pada regime di bawah kecepatan suara. Sedangkan supersonic inlet adalah inlet yang digunakan untuk pesawat dimana kecepatannya bisa melebihi kecepatan suara. Bentuk keruncingan bagian depan inlet dirancang sedemikian hingga udara yang masuk ke dalam mesin jet sesuai dengan yang diinginan.

Perancangan ujung depan inlet ini tentunya dengan memperhatikan kaidah-kaidah aerodinamika. Untuk supersonic inlet, bagian depan inlet berbentuk lebih runcing dibandingkan inlet untuk kecepatan subsonic, hal ini dikarenakan terjadinya shock wave pada saat kecepatan di atas kecepatan supersonic.

Turbin penggerak

Turbin penggerak ini berfungsi untuk menggerakkan compressor. Turbin penggerak ini terletak di bagian belakan setelah ruang pembakaran. Temperatur di bagian turbin penggerak ini sangat tinggi sebagaimana di ruang pembakaran, sehingga perlu material yang tahan leleh pada temperature yang sangat tinggi. Temperatur pada bagian ini bisa mencapai 1700o C. Untuk bisa mendapatkan tenaga penggerak yang cukup, turbin penggerak ini bisa terdiri atas beberapa tingkat. Masalah utama dalam turbin penggerak ini adalah bahwa blade-blade pada turbin harus mampu menahan beban yang terjadi pada temperatur yang tinggi tersebut, serta mempunyai life time yang lama.

Compressor

Fungsi daripada suatu compressor ini adalah untuk menaikkan tekanan yang mengalir dari inlet sebelum masuk ke ruang pembakaran. Ada dua jenis compressor, yaitu compressor axial dan centrifugal.

Suatu compressor dikatakan compressor axial dikarenakan aliran yang masuk melalui compressor memiliki arah yang parallel sumbu putar compressor. Jika aliran udara yang masuk berarah tegak lurus terhadap sumbu putar, maka compressor tersebut dikatakan compressor centrifugal.

Burner

Burner merupakan ruang dimana proses pembakaran terjadi. Pada ruang ini, bahan bakar dimasukkan ke dalam udara yang terkompressi, sehingga terjadilah pembakaran. Adanya proses pembakaran ini akan meningkatkan temperature dan juga tekanan udara di ruang baker tersebut yang selanjutnya akan mengalir ke nozzle.

Nozzles

Nozzle merupakan bagian paling akhir suatu mesin jet. Bentuk suatu nozzle sangat berpengaruh sekali terhadap thrust yang akan dihasilkan. Perancangan bentuk nozzle ini dilakukan dengan menerapkan perhitungan-perhitungan aerodinamika yang sangat teliti, karena perubahan yang kecil terhadap bentuk suatu nozzle akan sangat mempengaruhi thrust yang dihasilkan

Bagian bagian lainya dari Engine Control

• Master Switch Paling sering sebenarnya dua switch yang terpisah, Master Baterai dan Alternator Master. Master Baterai mengaktifkan relay (kadang-kadang disebut kontaktor baterai) yang menghubungkan baterai ke bus utama listrik pesawat. Master alternator mengaktifkan alternator dengan menerapkan listrik ke sirkuit lapangan alternator. Kedua switch menyediakan daya listrik untuk semua sistem di pesawat.
• Throttle Mengatur tingkat daya yang diinginkan. Throttle mengontrol laju aliran massa udara (dalam mesin bahan bakar injeksi) atau udara / campuran bahan bakar (di mesin carburetted) dikirim ke silinder.
• Propeller Control Mengatur Satuan Kecepatan Konstan (Constant Speed Unit), yang pada gilirannya menyesuaikan pitch propeller dan mengatur beban mesin yang diperlukan untuk menjaga set RPM.
• Mixture Control Mengatur jumlah bahan bakar ditambahkan ke aliran udara intake. Pada ketinggian yang lebih tinggi , tekanan udara (dan merupakan tingkat oksigen) menurun sehingga volume bahan bakar juga harus dikurangi untuk memberikan campuran udara / bahan bakar yang benar. Proses ini dikenal sebagai "leaning".
• Ignition Switch Mengaktifkan magnetos dengan membuka grounding atau sirkuit 'p-lead', dengan p-lead ungrounded , magneto ini bebas untuk mengirim output tegangan tinggi nya ke busi . Dalam kebanyakan pesawat , ignition switch juga mengaplikasikan listrik ke motor starter selama mesin dihidupkan. Dalam mesin pesawat piston, baterai tidak menghasilkan percikan pada pembakaran. Hal ini dicapai dengan menggunakan perangkat yang disebut magnetos. Magnetos terhubung ke mesin dengan gearing. Ketika crankshaft berubah, magnetos yang secara mekanis menghasilkan tegangan untuk busi. Dalam hal kegagalan listrik, mesin akan terus berjalan. Ignition Switch memiliki posisi sebagai berikut:
  • Off Kedua magneto p-lead yang terhubung ke ground listrik. Ini menonaktifkan kedua magnetos, percikan tidak diproduksi.

• • Right Magneto kiri p-lead ground, dan kanan terbuka. Ini menonaktifkan magneto kiri dan memungkinkan magneto kanan saja.
  • Left Magneto kanan p-lead ground, dan kiri terbuka. Ini menonaktifkan magneto kanan dan memungkinkan magneto kiri saja.
  • Both Ini adalah konfigurasi operasi normal, kedua p-lead terbuka yang memungkinkan kedua magnetos.
  • Start Gigi pinion pada motor starter bergerak dengan roda gila dan motor starter untuk menghidupkan mesin . Dalam kebanyakan kasus, hanya magneto kiri aktif (p - lead benar grounded) karena perbedaan waktu antara magnetos pada RPM rendah.^[1]
• Tachometer Sebuah alat pengukur untuk menunjukkan kecepatan mesin dalam putaran per menit (RPM) atau persentase maksimal.
• Manifold Pressure (MP) Gauge Menunjukkan tekanan mutlak dalam intake manifold.
• Oil Temperature Gauge Menunjukkan suhu oli mesin.
• Oil Pressure Gauge Menunjukkan tekanan pasokan pelumas mesin.
• Exhaust Gas Temperature (EGT) Gauge Menunjukkan suhu gas buang setelah pembakaran. Digunakan untuk mengatur campuran bahan bakar / udara (bersandar) dengan benar.
• Cylinder Head Temperature (CHT) Gauge Menunjukkan suhu setidaknya salah satu kepala silinder. Digunakan untuk mengatur campuran bahan bakar / udara.
• Carburetor Heat Control Kontrol aplikasi panas ke daerah karburator venturi untuk menghapus atau mencegah pembentukan es di tenggorokan karburator serta melewati filter udara dalam kasus icing dampak.
• Alternate Air bypass filter udara pada mesin bahan bakar injeksi.

Fungsi :

• Dapat mengontrol bahan bakar , N1 dan N2.
• Mengontrol parameter engine selama proses ‘Starting Engine ‘dan mencegah engine dari Hi EGT yang melebihi batas (Limits) Maximum yang diperbolehkan .
• Mengatur Thrust berdasarkan 2 mode: manual dan autothrust.
• Mengoptimalkan operasional engine dengan mengontrol aliran udara compressor dan turbine clearances.
• Mengontrol 2 ‘thrust lever interlock selenoids’

Semoga Bermanfaat