Le système d'alimentation en carburant du moteur doit fournir du carburant au dispositif de dosage de carburant du moteur dans toutes les conditions de fonctionnement au sol et en vol. Il doit fonctionner correctement à des altitudes en constante évolution et sous tous les climats. Les carburants les plus courants sont l'AVGAS pour les moteurs alternatifs et le Jet A pour les moteurs à turbine. AVGAS a généralement un indice d'octane de 80 (rouge) ou 100LL (bleu). Le LL signifie faible teneur en plomb bien qu'il contienne quatre fois le plomb de l'AVGAS à indice d'octane 80. Le Jet A est un carburant à base de kérosène de couleur claire à paille.
Les commandes électroniques du moteur ont permis d'augmenter considérablement le contrôle du débit de carburant dosé vers le moteur. Les systèmes d'alimentation en carburant des moteurs sont devenus très précis pour fournir le mélange correct de carburant et d'air aux moteurs. Les commandes de carburant des turbines à gaz ont également considérablement amélioré la capacité de programmer (doser) le carburant correctement pendant tous les régimes de vol. Les améliorations de l'électronique et l'utilisation d'ordinateurs numériques ont permis d'interfacer électroniquement l'avion et les moteurs. Grâce à l'utilisation de capteurs électroniques et d'une logique informatique intégrée aux commandes électroniques, les moteurs peuvent être contrôlés avec beaucoup plus de précision. Le coût et la disponibilité du carburant sont également devenus des facteurs pour fournir aux moteurs des systèmes de carburant qui sont efficaces et très précis dans la planification du débit de carburant vers le moteur. De nombreux moteurs utilisent un système interactif qui détecte les paramètres du moteur et transmet les informations à l'ordinateur de bord (contrôle électronique du moteur). L'ordinateur détermine la quantité de carburant nécessaire, puis envoie un signal au dispositif de mesure. Ce signal envoyé au doseur détermine la quantité correcte de carburant nécessaire au moteur. Les commandes électroniques sont devenues assez courantes avec les turbines à gaz et ont augmenté les capacités du système de carburant, le rendant moins compliqué pour le technicien et diminuant les problèmes de maintenance.
Les systèmes d'alimentation en carburant des moteurs peuvent être assez compliqués, mais certains sont assez simples, comme sur les petits avions avec un simple système d'alimentation en carburant par gravité. Ce système, constitué d'un réservoir pour alimenter le moteur en carburant, est souvent installé dans l'aile aérienne et alimente un petit carburateur à flotteur. Sur les avions multimoteurs, des systèmes complexes sont nécessaires pour que le carburant puisse être pompé de n'importe quelle combinaison de réservoirs vers n'importe quelle combinaison de moteurs via un système d'alimentation croisée. Des dispositions pour le transfert de carburant d'un réservoir à un autre peuvent également être incluses sur les gros aéronefs.
Blocage de vapeur
Tous les systèmes de carburant doivent être conçus de manière à ce que le bouchon de vapeur ne puisse pas se produire. Les systèmes d'alimentation par gravité plus anciens étaient plus sujets au bouchon de vapeur. Le système d'alimentation en carburant doit être exempt de tendance au bouchon de vapeur, qui peut résulter de changements dans les conditions climatiques au sol et en vol. Normalement, le carburant reste à l'état liquide jusqu'à ce qu'il soit déchargé dans le flux d'air, puis se transforme instantanément en vapeur. Dans certaines conditions, le carburant peut se vaporiser dans les conduites, les pompes ou d'autres unités. Les poches de vapeur formées par cette vaporisation prématurée restreignent le débit de carburant à travers les unités qui sont conçues pour manipuler des liquides plutôt que des gaz. L'interruption partielle ou complète du débit de carburant qui en résulte est appelée bouchon de vapeur. Les trois causes générales du bouchon de vapeur sont la baisse de la pression sur le carburant, les températures élevées du carburant et la turbulence excessive du carburant.
À haute altitude, la pression sur le carburant dans le réservoir est faible. Cela abaisse le point d'ébullition du carburant et provoque la formation de bulles de vapeur. Cette vapeur emprisonnée dans le carburant peut provoquer un bouchon de vapeur dans le système de carburant.
Le transfert de chaleur du moteur a tendance à provoquer l'ébullition du carburant dans les conduites et la pompe. Cette tendance est accrue si le carburant dans le réservoir est chaud. Les températures élevées du carburant se combinent souvent avec une basse pression pour augmenter la formation de vapeur. Ceci est plus susceptible de se produire lors d'une montée rapide par une journée chaude. Au fur et à mesure que l'avion monte, la température extérieure baisse, mais le carburant ne perd pas sa température rapidement. Si le carburant est suffisamment chaud au décollage, il retient suffisamment de chaleur pour bouillir facilement à haute altitude. Les principales causes de turbulence du carburant sont le ballottement du carburant dans les réservoirs, l'action mécanique de la pompe entraînée par le moteur et les coudes ou les montées brusques des conduites de carburant. Le ballottement dans le réservoir a tendance à mélanger l'air avec le carburant. Au fur et à mesure que ce mélange traverse les lignes, l'air piégé se sépare du carburant et forme des poches de vapeur à tout point où il y a des changements brusques de direction ou des montées abruptes. La turbulence dans la pompe à carburant se combine souvent avec la basse pression à l'entrée de la pompe pour former un bouchon de vapeur à ce stade.
Le bouchon de vapeur peut devenir suffisamment grave pour bloquer complètement le débit de carburant et arrêter le moteur. Même de petites quantités de vapeur dans la conduite d'admission restreignent le débit vers la pompe entraînée par le moteur et réduisent sa pression de sortie. Pour réduire la possibilité de bouchon de vapeur, les conduites de carburant sont tenues à l'écart des sources de chaleur; de plus, les virages serrés et les montées abruptes sont évités. De plus, la volatilité du carburant est contrôlée lors de la fabrication afin qu'il ne se vaporise pas trop facilement. L'amélioration majeure dans la réduction du bouchon de vapeur, cependant, est l'incorporation de pompes de surpression dans le système de carburant. Ces pompes de surpression, qui sont largement utilisées dans la plupart des avions modernes, maintiennent sous pression le carburant dans les conduites vers la pompe entraînée par le moteur. La pression sur le carburant réduit la formation de vapeur et aide à déplacer une poche de vapeur. La pompe de gavage libère également la vapeur du carburant lorsqu'il passe à travers la pompe. La vapeur se déplace vers le haut à travers le carburant dans le réservoir et sort par les évents du réservoir. Pour éviter que la petite quantité de vapeur qui reste dans le carburant ne perturbe son action de dosage, des éliminateurs de vapeur sont installés dans certains systèmes de carburant en amont du dispositif de dosage ou sont intégrés à cet appareil.
