پيش‌درآمد
۱- وظايف سيستم سوخت از قرار زير مي‌باشد:
تأمين سوخت موتور به منظور احتراق مناسب و كنترل جريان سوخت مورد نياز جهت استارت، شتاب‌گيري و پايداري در هنگام حركت. بنابراين از يك يا چند پمپ سوخت استفاده مي‌شود تا سوخت را به نازل‌هاي اسپري سوخت برسانند و مي‌توانند سوخت را به سيستم سوخت‌پاش بپاشند. از آن جا كه ميزان جريان سوخت متناسب با ميزان هواي وارد شده به موتور مي‌باشد و هم‌چنين برقرار كننده سرعت مناسب و فشار مي‌باشد، كنترل‌كننده‌هاي اين بخش به صورت كاملا اتوماتيك مي‌باشند. البته استثنايي كه در اين مورد وجود دارد مربوط به انتخاب قدرت موتور مي‌باشد كه توسط سوپاپ‌هاي غيرخودكار و يا اهرم‌هاي قدرت صورت مي‌گيرد. يك اهرم شير مسدود كننده يا شير (Cock) براي متوقف كردن موتور نيز به كار مي‌رود. البته در مواردي اين دو مورد تركيب شده و جهت عملكرد منفرد اهرم به كار مي‌رود.

۲- هم‌چنين لازم است كه سيستم خودكار امنيتي وجود داشته باشد كه دماي سوخت موتور، سيستم كمپرس و سيستم فشار را تحت كنترل خود قرار دهد.
۳- توسط موتور سوق دهنده توربو، تغييرات در سرعت سوق دهنده و آهنگ آن حائز اهميت است. زيرا بر قدرت خروجي موتور تأثير مي‌گذارند. هر چند معمول است كه اهرم‌هاي سوپاپ و كنترل كننده‌هاي سوق‌دهنده را با هم در ارتباط مي‌دانند و حداكثر ميزان سرعت موتور توسط كنترل‌كننده سرعت سوق‌دهنده صورت مي‌گيرد و سرعت بيش از حد نيز توسط يك عامل در سيستم سوخت كنترل مي‌شود.

سيستم سوخت، كاربردهاي ديگري نظير خنك‌سازي روغن و كنترل هيدروليك سيستم‌هاي كنترلي مختلف موتور را به عهده دارد. به عنوان مثال بخش كنترل فشار جريان هوا.
كنترل غيرخودكار و خودكار

كنترل ميزان قدرت سوخت توسط محدودسازي ميزان سوخت پاشيده شده در محفظه احتراق صورت مي‌گيرد. زماني كه نيروي بيشتري نياز باشد سوپاپ باز مي‌شود و فشار نسبت به نازل‌هاي سوخت زياد مي‌شود زيرا جريان سوخت زياد مي‌شود و باعث افزايش دماي سوخت مي‌شود و هم‌چنين باعث شتاب‌دهي به گاز داخل توربين مي‌شود كه نتيجتا منجر به سرعت بالاي موتور و تطابق بهتر ميان سوخت و هواي وارد شده مي‌شود و متعاقبا باعث افزايش قدرت در موتور مي‌شود.

– اين روابط ميان جريان هوا و ميزان سوخت در موتور با تغيرات دماي هوا و ارتفاع متغيير خواهد بود. اين متغييرها چگالي هواي وارد شده به موتور را تغيير مي‌دهند و متعاقبا با تغيير چگالي، حجم هواي وارد شده به موتور نيز تغيير مي‌كند. براي بررسي بيشتر به نمودار ۱۰-۱ توجه كنيد و براي بررسي تغييرات در سوخت به نمودار ۱۰-۲ توجه كنيد.
اين دو كميت بايد تغيير كنند در غير اين صورت باعث كمي يا زيادي سرعت استاندارد موتور خواهند شد.

– در زمان حركت پيوسته، مجراي سوپاپ در حالت هم‌ترازي با مجراي فشار قرار مي‌گيرد و در مقابل سوپاپ كنترل فشار و نيروي جهشي قرار مي‌گيرد و پمپ فشار، تنظيم كننده فشار سوخت مي‌باشد تا بتواند جريان سوخت ثابتي ارائه دهد.

– زماني كه سوپاپ باز است شير كنترلي، فشار پاييني را مي‌بندد (L.P) مجراي سوپاپ به سمت وضعيت انتخاب شده حركت مي‌كند تا زماني كه كانال (L.P) باز شود و فشار به حالت عادي باز گردد. كاهش فشار سوخت بر روي سوپاپ‌ها توسط ديافراگم كنترل كننده فشار تعيين مي‌شود ير كنترل به وضعيت حساسي خواهد رسيد كه مكانيزم پمپ‌ها را كنترل مي‌كند كه نتيجتا جريان سوخت به درستي برقرار خواهد شد.

– در زمان شتاب‌گيري اوليه، كنترل سوخت به همان صورت كه در پاراگراف ۱۹ ذكر شده، مي‌باشد. با اين وجود، در حالتي كه سوپاپ مي‌خواهد به حالت پاراگراف ۱۹ برسد موتور مي‌تواند سوخت بيشتري را قبول كند. در اين زمان نيز سوپاپ باز شده و ميزان سوخت بيشتري را در فشار بالا فراهم مي‌كند كه در اين‌جا پمپ‌ها نقش محدود كننده دارند.
– در زمان كاهش شتاب، حركت شير كنترل دقيقا روي شير سوپاپ عمل مي‌كند. حركت شير كنترل كانال‌هاي جريان را در شيرهاي سوپاپ باز مي‌كند. سوپاپ كنترل فشار نيز شير سوپاپ را به جلو رانده كه سبب كاهش ورود سوخت به پاشنده‌هاي نازل مي‌شود.

– تغييرات در فشار هواي وارد شده كه خود نتيجه تغييرات ارتفاع و سرعت رو به جلو مي‌باشد توسط كپسول‌هايي در بخش كنترل سوخت اندازه‌گيري مي‌شود. زماني كه ارتفاع افزايش پيدا كند وهواي كمتري وارد شود، كپسول‌هاي تهي شير را باز كرده و باعث كاهش قدرت پمپ مي‌شوند. تا زماني كه جريان سوخت با جريان هوا متناسب گردد و البته حالت عكس مطلب بالا نيز صادق است.

– محور كمپرسور H.P در مقياس r.p.m توسط يك عامل هيدرومكانيك براي تعيين سرعت موتور استفاده مي‌شود. يك شير گردان، سرعت موتور را تعيين كرده و فشار كنترل كننده براي محدودسازي قدرت پمپ و جلوگيري از زياد شدن سرعت محور H.P به كار مي‌رود.
– تا زماني كه محور H.P در حركت است شير گردان باز نگه داشته مي‌شود اما هنگامي كه سرعت موتور افزايش پيدا مي‌كند بار گذارنده‌هاي سانتريفوژي شير را در جهت بسته شدن ديافراگم جابه‌جا مي‌كنند. اين عمل باعث كاهش جريان سوخت به جانب L.P شير مي‌شود.

– اگر دماي سوخت موتور بخواهد از حد معين تجاوز كند ميزان جاري در محدود كننده سرعت L.P و كنترل‌كننده دما كاهش خواهد يافت كه باعث باز شدن شير مي‌شود كه فشار را از روي ديافراگم كم كند.
– براي جلوگيري از زياد شدن سرعت كمپرسور L.P در موتورهاي چند قرقره‌اي يك محور كنترل‌كننده L.P تعبيه شده است. سيگنال‌هاي سرعت محور L.P و دماي ورودي به يك تقويت‌كننده فرستاده مي‌شود و شير مي‌تواند جريان سوخت را همانند جريان دماي سوخت كنترل كند.
– سيستم مشروحه از نازل‌هاي پاشنده اصلي و شروع كننده استفاده مي‌كند كه تحت كنترل شير مسدود كننده H.P قرار دارند. ۲ عدد نازل شروع‌كننده.
– براي اطمينان از اين كه سوخت با فشار متناسب به نازل‌هاي مي‌رسد؛ مخصوص در ارتفاعات، يك شير پشتيبان وجود دارد كه فشار را تنظيم مي‌كند.
كنترل جريان

– در واقع يك سيستم كنترل جريان بسيار كوچك‌تر از سيستم كنترل فشار است فشار پمپ وابسته به كاركرد موتور مي‌باشد و اين سيستم جهت تنظيم جريان سوخت در زمان‌هايي كه سرعت موتور پايين است و فشار و جريان سوخت پايين است به كار مي‌رود.
– سيستم‌هاي مختلف تنظيم جريان سوخت وجود دارد كه شكل ۷-۱۰ مناسب‌ترين مدل براي انتقال و جريان مقادير زياد سوخت مي‌باشد. در اين سيستم زماني كه جريان كمي وجود داشته باشد دقيقا خواص يك جريان بزرگ و قوي را خواهد داشت.

– نوع ديگري از شيرهاي ريختني وجود دارد كه به شيرهاي جنبشي (سينتيك) نيز مشهورند و در اين سيستم به كار مي‌روند. اين شيرها از دو جت تشكيل مي‌شوند يكي مربوط به پمپ فشار و ديگري به پمپ Servo و يك صفحه جدا كننده. زماني كه صفحه پايين مي‌آيد و بين جت‌ها قرار مي‌گيرد ميزان فشار كم شده و فشار Servo زياد مي‌شود و زماني كه موتور در حالت آرام كار مي‌كند، صفحه در وضعيت وسط قرار مي‌گيرد.

– تمامي بخش‌هاي كنترل كننده به غير از عامل سرعت موتور از يك بخش كنترل تركيبي استفاده مي‌كنند. بخش‌هاي اصلي بخش كنترل شامل حس‌گرهاي ارتفاع (A.S.U) بخش كنترل شتاب (A.C.U) پيستون و شير كمپرس‌كننده مي‌شود.

– در حركت آهسته پمپ سوخت با يك مقدار مشخصي از A.S.U كار مي‌كند. شير ريختني توسط حالتي متعادل نگه داشته مي‌شود اين حالت نسبت به تغييرات فشار بسيار حساس بود.
– ديافراگم شير در زمان تعادل باز نگه داشته مي‌شود و به سوخت اجازه مي‌دهد كه از A.S.U عبور كند كه اين بدان معناست كه فشار محدود كننده با فشار پيستون برابر است بنابراين يك جريان ثابت از سوخت جاري مي‌شود.

– زماني كه پيستون به آرامي باز مي‌شود اختلاف فشار در اطراف شير پيستوني و محدود كننده جريان سوخت باعث بسته شدن شير ريختني A.S.U مي‌شود و ميزان فشار Servo را افزايش مي‌دهد.

اختلاف فشار اطراف شير پيستوني باعث تشديد اختلاف در سر محدودكننده‌ها مي‌شود جريان ثابت مي‌شود و تعادل نيروها در A.S.U شير ريختني را در حالت كنترل‌گر قرار مي‌دهد.
– ميزان اختلاف هواي وارد شده به وسيله يك كپسول در A.S.U تعيين مي‌شود. اگر فشار كم شود اين كپسول حجيم شده و باعث كاهش جريان پمپ مي‌شود تا زماني كه جريان سوخت با جريان هوا برابر شود و حالت عكس اين جريان نيز برقرار است.

– در هنگام شتاب‌گيري سريع هر گونه افت فشار در پيستون‌ها توسط A.S.U حس شده و شير ريختني را مي‌بندد. چنين افزايش سوختي مي‌تواند گرماي زيادي توليد كند. بنابراين لازم است كه بر روي شتاب كنترل لازم را داشته باشيم.
– افزايش اوليه و سريع سوخت باعث ايجاد اختلاف فشار در اطراف پيستون اندازه‌گير مي‌شود و توسط ديافراگم از بخش كاهنده فشار حس مي‌شود. شير ريختني را باز كرده و باعث برقراري فشار مناسب مي‌شود.
– مقدار سوخت كه زياد مي‌شود باعث شتاب موتور مي‌شود و اندازه‌گير پيستون اجازه ورود حداكثر سوخت مجاز را مي‌دهد كه اين كار توسط سيستم A.S.U انجام مي‌شود كه تحت كنترل يك شير ريختني قرار دارد و توسط يك كپسول حساس به فشار عمل مي‌كند.
– زماني كه فشار كمپرسور شروع به زياد شدن كند كپسول فشرده مي‌شود تا شير ريختني را باز كند و فشار را از سر پيستون كم كند و باعث افزايش فضاي عبور سوخت مي‌گردد.
كنترل نسبت فشار
– كنترل درجه فشار يك سيستم مكانيكي است كه شباهت زيادي به سيستم كنترل تركيبي شتاب و سرعت دارد. اما از درجه كمپرسور H.P نسبت به فشار هواي وارده به عنوان پارامتر اصلي كنترل استفاده مي‌كند و نيازي به عامل اصلي براي كنترل حداكثر r.p.m ندارد. مكانيزم كنترل‌كننده در يك بخش متمركز شده كه معمولا به آن بخش تثبيت كننده جريان سوخت اطلاق مي‌شود (F.F.R) يك پمپ دنده اي و يك پمپ خروجي براي كنترل فشار به كار مي‌رود.

– F.F.R از طريق دنده‌ها از موتور مشتق مي‌شود و دو شير گردان دارد يكي استوانه اندازه‌گير متغيير ناميده مي‌شود و يك مجراي مثلثي دارد كه به عنوان اندازه‌گيري متغيير عمل مي‌كند (V.M.O) و ديگري به عنوان كاهنده و كنترل كننده فشار ناميده مي‌شود. اين دو شير كار تنظيم سوخت به نازل‌ها را انجام مي‌دهد.

– زماني كه پيستون به آرامي باز مي‌شود، مجراي كنترل كننده افزايش مي‌يابد هر چند به فشار اين امكان را مي‌دهد كه شيرها را در جهت بسته‌شان جابه‌جا كند (شتاب متوقف مي‌شود) فشار اتاق كپسول‌هاي F.F.R افزايش پيدا مي‌كند و كپسول‌ها استوانه‌هاي اندازه‌گير را جابه‌جا مي‌كند تا فضاي V.M.O را افزايش دهند. تأثير باز كردن V.M.O اين است كه اختلاف فشار را مي‌كاهد كه خود توسط عامل فشار حس مي‌شود و مي‌تواند منافذ و مجراي كنترل‌گر را باز كند.

– در هنگام شتاب‌گيري سريع، درجه زياد آن توسط شتاب‌گير كاسته مي‌شود (به طور مكانيكي) كه دراصل ميزان فشار شيرهاي كنترلي را تغيير مي‌دهد. عمل مشابهي جهت جلوگيري از قطع شدن جريان سوخت در هنگام كم شدن شتاب صورت مي‌گيرد.

– زماني كه به نقطه شتابگيري مي‌كنيم روزنه كنترلي پيستون افزايش مي‌يابد. فشار كاهش يافته به كپسول‌ها اين امكان را مي‌دهد كه با متوقف‌گرهاي شتاب برخورد كند F.F.R و اين كپسول‌ها فضاي V.M.O را كاهش دهند.

– اين سيستم سوخت مانند سيستم كنترل سرعت و شتاب، هيچ شير كمپرسوري ندارد كه جريان را از پمپ سوخت به دو دسته اصلي و ابتدايي تقسيم كند.
كنترل الكترونيكي موتور

همان طور كه در پاراگراف ۸ گفته شد، بعضي از موتورها از سيستمي الكترونيكي استفاده مي‌كنند تا عملكرد موتور را كنترل كنند. يكي از فاكتورهاي مهم كنترل موتور دماي گاز خروجي و سرعت محورهاست. سيستم‌هاي كنترل‌كننده ناظر ممكن است عملكرد محدودتري داشته باشند اما اساسا با استفاده از اطلاعات به دست آمده از هواپيما سيستم قادر به تنظيم قدرت به صورت مؤثرتري خواهد بود.

سيستم كنترل كامل (F.A.F.C) همانند سيستم F.A.D.E.C كنترل كامل موتور را بر عهده دارد اما هيچ كنترل متغييري روي مطابقت جريان هواي كمپرسور ندارد.
تقويت‌كننده‌هاي كنترل دما و سرعت
تقويت‌كننده‌هاي كنترل دما و سرعت، اطلاعات خود را از دماسنج‌هاي E.G.T مي‌گيرند و در بعضي موارد از محورهاي L.P مي‌گيرند اگر يكي از يا يا E.G.T از حد خود تجاوز كند خروجي تقويت كننده تغيير كرده و اتصال الكتريكي شيري را برقرار مي‌سازد و البته مي‌تواند يك محدود كننده متغيير را نيز راه‌اندازي كند.
كنترل نظارتي موتور

كنترل نظارتي موتور (E.S.C) عمل نظارت را با مرتب كردن و برنامه‌ريزي سوخت توسط يك عامل جريان سوخت F.F.G انجام مي‌دهد براي مطابقت قدرت محاسبه شده موتور با قدرت واقعي كه موتور ايجاد مي‌كند سيستم E.S.C يك حالت ناظري ايجاد كرده كه همراه محدودسازي توسط يك سيگنال خروجي كنترل كننده عمل مي‌كند و بر نيروي گشتاور اعمال مي‌شود و در F.F.G مي‌باشد.

به منظور به انجام رساندن عمل نظارت، سيستم E.S.C ورودي‌هاي زاويه پيستون را اندازه گرفته، ورودي‌هاي موتور و درجه فشار موتور E.P.R را نيز اندازه گرفته و هم‌چنين اطلاعات مربوط به هوا (ارتفاع، عدد مطابقه و دما) را نيز اندازه مي‌گيرد.
سيستم سوخت با فشار پايين

به يك سيستم L.P نيازمنديم تا سوخت را با فشار مناسب به موتور برساند (شكل ۳-۱۰) اين سيستم ممكن است داراي يك پمپ L.P نيز باشد كه از مسدود شدن گاز جلوگيري كند و هم‌چنين يك گرم‌كننده سوخت داشته باشد كه از تبديل سوخت به بلورهاي جامد جلوگيري كند. يك فيلتر نيز هميشه در سيستم به كار مي‌رود فرستنده‌هايي نيز وجود دارند كه سيگنال‌هاي فشار و جريان و دماي سوخت را ارسال مي‌كنند (بخش ۱۲).
پمپ‌هاي سوخت

دو نوع اصلي پمپ سوخت وجود دارد: پمپ‌هاي پيستوني (مكنيه‌اي) و پمپ‌هاي دائمي دنده‌اي. زماني كه فشار كمتري نياز باشد پمپ‌هاي دنده‌اي ترجيح داده مي‌شوند زيرا سبك‌تر هستند.
پمپ‌هاي پيستوني (مكينه‌اي)
پمپي كه در شماي ۱۴-۱۰ نشان داده شده است تك‌بخشي و از نوع پيستوني مي‌باشد كه البته بسته به نوع موتور و ميزان سوخت مورد نياز آن ممكن است دو بخشي نيز باشد.
پمپ سوخت نيروي خود را از موتور دريافت مي‌كند و خروجي اين پمپ بستگي به سرعت دوران و جابه‌جايي پيستون آن است. يك پمپ تك‌بخشي توانايي پمپاژ ۱۰۰ تا ۲۰۰ گالن سوخت در ساعت با فشار حدودي lb2000 در اينچ مربع را دارد كه براي اين كار نيازمند ۶۰ اسب بخار نيرو هستيم.

يك پمپ سوخت مشتمل بر پروانه‌هايي است كه با پيستون جور هستند براي ايجاد عمل پمپاژ سوخت زاويه و شيب صفحه حائز اهميت است.
پمپ‌هاي سوخت از نوع دنده‌اي
اين نوع پمپ‌ها مستقيما از موتور منشعب مي‌شوند و خروجي آن‌ها به سرعت موتور وابسته است و جريان سوخت كه به نازل‌ها مي‌رسد از طريق بازگشت سوخت اضافي به دهانه پمپ صورت مي‌پذيرد. هم‌چنين شيري وجود دارد كه به فشار حساس بوده كه در مواقع مورد نياز باز و بسته مي‌شود تا جريان سوخت را تنظيم نمايد.
نازل‌هاي سوخت‌پاش

آخرين جزء بخش سيستم سوخت، نازل هاي سوخت پاش مي‌باشد كه وظيفه آن‌ها پودر كردن سوخت به نحوي است كه در بهترين حالت ممكن بسوزد.
روش قديمي پودرسازي سوخت بدين صورت بوده كه از اتاق گردابي عبور داده مي‌شود كه آرايش حفره‌اي آن باعث مي‌شد كه فشار سوخت تبديل به انرژي جنبشي گردد. به اين پديده كه سوخت به صورت دانه‌هاي مخروطي در مي‌آيد پودرسازي فشار جت مي‌گويند. در اين روش ميزان گردابي بودن و فشار سوخت در نازل‌ها براي يك پودرسازي موفق، حائز اهميت مي‌باشد. شماي پاشنده نمايانگر ميزان پودرسازي آن است (شكل ۱۵-۱۰) اما بعدها نازل‌ها وضعيت هوا را بهينه‌سازي كردند و از هوا درجهت مناسب براي پديده‌ پودرسازي استفاده كردند (به جاي سوخت). اين روش با ميزان كمتري از سوخت پديده پودرسازي را انجام يم‌دهد.