Engine APU

2017-04-12

Auxiliary Power Unit (APU) adalah perangkat pada kendaraan yang menyediakan energi untuk fungsi lain selain propulsi. APU biasanya dipasang pada pesawat besar, serta beberapa kendaraan darat besar. Pesawat APU umumnya menghasilkan 115V pada 400 Hz (bukan 50/60 Hz pasokan listrik), untuk menjalankan sistem listrik pesawat, selain itu dapat menghasilkan 28V DC. APU juga dipasang pada kapal-kapal angkatan laut. APU dapat memberikan listrik melalui sistem tunggal atau 3-fase.

Letak APU pada bagian belakang Pesawat

Tujuan utama dari APU pesawat adalah untuk memberikan kekuatan untuk memulai mesin utama. Turbin mesinharus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi dalam rangka untuk memberikan kompresi udara yang cukup untuk mandiri operasi. 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 harus berbalik, APU dimulai, umumnya oleh baterai atau hidrolik akumulator. Setelah APU berjalan, ia menyediakan tenaga (listrik, pneumatik , hidrolik atau, tergantung pada desain) untuk memulai mesin utama pesawat.


APU juga digunakan untuk menjalankan aksesori pesawat lainnya pada saat engine mati.  Hal ini memungkinkan kabin menjadi nyaman saat penumpang naik pesawat sebelum engine dinyalakan. Listrik digunakan untuk menjalankan sistem saat preflight check. Beberapa APU juga dikoneksikan ke pompa hidrolik, memungkinkan kru mengoperasikan peralatan hidrolik (seperti Flight control atau flaps) sebelum engine dinyalakan. Fungsi ini dapat juga digunakan, pada beberapa pesawat, sebagai cadangan pada saat terbang atau sistem hidrolik rusak.

APU

Pesawat dengan APU juga dapat menggunakan power listrik dan pneumatic dari peralatan darat ketika APU rusak atau tidak dapat digunakan.

APU dipasang pada pesawat extended-range twin-engine operations (ETOPS) yang merupakan alat pengaman saat kondisi kritis, karena APU menyediakan listrik cadangan dan tekanan udara pada engine yang mati atau generator utama rusak.  Sementara beberapa APU mungkin tidak startable dalam penerbangan, APU ETOPS-compliant harus flight-startable pada ketinggian sampai ke service ceiling. Aplikasi terbaru telah ditentukan mulai sampai dengan ketinggian 43.000kaki (13.000 m) dari kondisi cold-soak lengkap seperti Hamilton Sundstrand APS5000 untuk Boeing 787 Dreamliner. Jika APU atau generator listrik tidak tersedia, pesawat tidak diperbolehkan untuk penerbangan ETOPS dan diharuskan untuk mengambil rute non-ETOPS.

APU menghasilkan listrik 400 Hz lebih kecil dan lebih terang daripada 50/60 Hz counterpart, akan tetapi harganya lebih mahal; kelamahannya adalah sistem, frekuensi tinggi menyebabkan tegangan menurun.





Engine Control

Mengenal  FADEC system

FADEC (Full Authority Digital Engine Control)  adalah 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.
Fungsi  lain ;
• 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’


FADEC System

FADEC system terdiri dari:
• Electronic Engine Control (EEC), yang berisi dua komputer yang identik,   yaitu   channel A   dan 
channel  B.
   EEC  berfungsi untuk mengontrol ,menghitung dan monitoring kondisi engine secara elektronik .
 • Hydro-Mechanical Unit (HMU), yang mengubah sinyal listrik dari EEC menjadi  tekanan hidrolik untuk   menggerakan valves dan actuators engine.
• Komponent  pendukung lainnya seperti valves, actuators dan sensors yang digunakan untuk control dan monitoring. 







Engine Fuel System



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 adalah memungkinkan udara ke dalam tangki untuk mengambil tempat bahan bakar dibakar, jika tidak, tangki akan berada dalam tekanan negatif yang akan mengakibatkan kelaparan bahan bakar mesin. Sebuah ventilasi juga memungkinkan untuk perubahan tekanan atmosfer dan suhu.


1900D memiliki kecepatan jelajah normal sebesar 285 knot (328 mph atau 528 km/jam). Jarak tempuh berkisar dari 100 hingga 600 mil (20 menit hinggga dua jam), namun dengan tangki bahan bakar penuh, pesawat mamapu tbang hingga sejauh lebih dari 1,000 nautical mile (1,900 km). Maskapai penerbangan lebih senang menggunakan 1900 dibandingkan pesawat jet untuk rute lebih pendek karena efisiens bahan bakrnya, dan karena umumnya waktu perjalanan tidak berbeda jauh pada jarak hingga 300 mil (480 km).

Engine Operation

A. Pesawat Beechcraft 1900D dengan Engine Turboprop PT6A-67D

Beechcraft 1900 adalah sebuah pesawat 19-penumpang bersayap tetap, dengan kabin bertekanan dan bermesin turboprop yang dibangun oleh Divisi Beechcraft dari Raytheon Company (sekarang Hawker Beechcraft). Pesawat bermesin turboprop ini dirancang, dan umumnya dipakai sebagai pesawat penumpang regional. Pesawat ini juga digunakan sebagai pesawat kargo, transportasi korporat, dan oleh Militer Amerika Serikat dan negara lainnya.



Pesawat Beechcraft 1900D

Pesawat ini dirancang untuk mengangkut penumpang dalam segala cuaca dari bandar udara yang memiliki landasan pacu relatif pendek. Pesawat ini mamapu diterbangkan hingga jarak 600 mile (970 km), meskipun hanya sedikit operator yang menggunakan jarak tempuh maksimalnya. Dalam hal jumlah pesawat yang dibangun dan operasinya yang masih terus berlangsung, pesawat ini merupakan salah satu pesawat 19-penumpang paling populer di sejarah.



B. Tenaga Pendorong


1900 ditenagai dengan dua mesin turboprop Pratt & Whitney Canada PT6A. 1900 dan 1900C menggunakan dua mesin PT6A-65B, di mana masing masing dapat menghasilkan tenaga 1.100 shaft tenaga kuda. 1900D menggunakan dua mesin PT6A-67D, masing masing dapat menghasilkan tenaga 1.279 shaft tenaga kuda.

Engine PT6A-67D

C. General Turboprop Engine Operation

              PT6 adalah mesin turbin ringan yang menggerakkan propeller melalui dua tahap reduction gearbox. Dua rakitan putar utama menyusun jantung dari mesin. Yang pertama adalah compressor dan compressor turbine (compressor section) dan yang kedua two power turbines dan power turbine shaft (power section).


Free Turbine Engine

Dua rotor tersebut tidak terhubung dan berputar pada kecepatan yang berbeda dan dalam arah yang berlawanan. Desain ini disebut sebagai "Free Turbine Engine" dan memiliki beberapa kelebihan tertentu:

-          Lower Starter cranking torque;
-          Modular design concept;
-          On-wing maintenance (Hot Section Inspection)

                        Compressor menarik udara ke dalam mesin melalui annular plenum chamber (inlet case), tekanan udara meningkat pada 3 atau 4 axial stages dan satu centrifugal stage dan kemudian diarahkan ke combustion chamber.

Udara masuk ruang pembakaran melalui lubang-lubang kecil. Pada compressor speer yang benar, bahan bakar diarahkan ke dalam combustion chamber  melalui 14 fuel nozzles. Dua spark igniters yang terletak di combustion chamber menyalakan campuran tersebut. Gas panas yang dihasilkan oleh pembakaran diarahkan ke turbine area. Pada titik ini, ignition dimatikan karena   di combustion chamber telah terdapat api yang menyala terus menerus. 

Engine PT6A-67D

Gas panas yang meluas dipercepat melalui compressor turbine vane ring dan menyebabkan compressor turbine untuk berputar (yang memutar compressor (approx.. 39.000 rpm)). Gas yang meluas berjalan melintasi tahal 1 & 2 power turbines yang menyediakan rotasi energi untuk menggerakkan propeller shaft. Reduction gearbox mengurangi kecepatan power turbine (30.000 rpm approx.) ke salah satu yang cocok untuk propeller operation (1700/2000 rpm).

Gas-gas yang meninggalkan power turbines dibuang ke atmosfer oleh exhaust duct. Engine shutdown dilakukan dengan mematikan bahan bakar ke combustion chamber. Tangki minyak integral yang terletak di rear section dari inlet menyediakan minyak untuk bearings dan berbagai sistem lain.

 
FREE BLOGGER TEMPLATE BY DESIGNER BLOGS