A medida que las temperaturas aquí en Nueva York descienden hacia (y por debajo) el punto de congelación, es hora de que aquellos de nosotros que no tenemos buenos hangares con calefacción empecemos a pensar en precalentar nuestro avión antes de girar la llave.
Lycoming SI 1505 me dice que " El uso de precalentamiento facilitará el arranque en climas fríos y es necesario cuando se ha permitido que el motor baje a temperaturas por debajo de +10 °F/-12 °C (+20 °F/- 6 °C para los modelos de motor de la serie –76) , pero las recomendaciones generales que me han dado son precalentar si ha estado bajo cero en las últimas 4 horas.
¿A qué temperatura comienza a ser beneficioso precalentar un motor de avión de pistón antes de arrancar, y cómo se asegura uno de que el motor se calienta de manera completa y uniforme?
Estoy precalentando en la rampa, usando un calentador de aire caliente forzado.
Me referiré a un artículo antiguo de AvWeb de Mike Busch con mis enlaces en esta publicación.
Como ocurre con la mayor parte de lo que escribe Mike, vale la pena leerlo bien.
Precalentar el motor en invierno es importante por varias razones, pero hay dos principales que deben llamar su atención: la primera es evitar el desgaste de metal contra metal asegurándose de que todas las piezas tengan las holguras adecuadas para funcionar, y la el segundo es mejorar la lubricación asegurándose de que el aceite esté listo para fluir, y que los espacios por los que fluirá estén lo suficientemente abiertos para dejar entrar el aceite.
Arrancar un motor de pistón es responsable de la mayor parte del desgaste que experimenta el motor en su vida: las superficies que hace mucho tiempo que tienen sus capas protectoras de goteo de aceite se golpean entre sí mientras arranca el motor, y durante unos segundos después del arranque hasta que el aceite La bomba puede acumular presión y la lubricación por salpicadura en el cárter puede cubrir completamente las otras piezas móviles.
En el caso de un arranque realmente en frío , hay una complicación adicional: como señala 2NinerRomeo , diferentes metales en su motor tienen diferentes coeficientes de expansión térmica, y tiene acero (probablemente varias aleaciones), aluminio, latón y algunos otros en su planta de energía. Cuando están fríos, las holguras entre estos metales pueden ser tan estrechas que el desgaste adicional es sustancial y, en cierto punto, puede incluso dañar el motor al intentar arrancarlo, rasurar o girar los cojinetes y rayar las paredes del cilindro con los pistones que se expanden rápidamente una vez que el motor funciona. incendios
El otro factor a considerar en un arranque en frío es la lubricación, tanto el aceite que lubrica como los espacios en los que debe fluir.
Saque la varilla medidora de un motor frío y se maravillará de cómo el aceite se adhiere allí en una capa gruesa (esto es especialmente cierto en el caso del aceite pesado de un solo grado como 100W, pero incluso 15W50 comienza a volverse muy pegajoso en los 30 °F). rango de -35°F). El aceite que se ha espesado por el frío no bombea muy bien: su motor puede tardar más de lo normal en desarrollar presión de aceite, y los espacios estrechos pueden recibir poca o ninguna lubricación hasta que el aceite se haya calentado (y diluido) lo suficiente para obtener a través de galeras de aceite más estrechas y espacios reducidos entre algunos componentes.
Esos espacios reducidos, como mencioné en Metal-on-Metal Wear, tienden a ser más estrechos cuando hace frío, lo que significa que es aún más difícil que el aceite penetre y acumule una buena película de fluido. Hasta que esa película se acumule y haga su trabajo, su motor está realmente mal lubricado , incluso si está funcionando. (Vea el video del seminario web en la respuesta de 2NinerRomeo donde Mike Busch entra en muchos detalles sobre cómo funciona el aceite, tiene una buena explicación del proceso de lubricación de la película fluida).
El mejor precalentamiento posible es pasar la noche en un hangar agradable, cálido y con calefacción. Básicamente, garantiza que cada parte de su avión se haya llevado a la misma temperatura, e incluso le brinda un buen lugar para realizar el vuelo previo en lugar de hacerlo en la rampa con vientos invernales de 6 nudos pero se siente como 60. .
Un precalentamiento de hangar no es solo lo mejor para su motor: sus instrumentos giroscópicos se calientan a una temperatura agradable (recuerde, los giroscopios mecánicos tienen que girar y tienen los mismos problemas que su motor en términos de espacios libres). reducido por el frío), y la batería del barco también se calienta para que esté lista para proporcionar su mejor corriente de arranque posible.
Desafortunadamente, algunos de nosotros (como YO) no tenemos hangares, con calefacción o de otro tipo, o nuestro FBO local cobra una suma considerable para pasar la noche en el cálido. Aquellos de nosotros sin hangares tenemos que arreglárnoslas con un precalentamiento de rampa de algún tipo. Voy a suponer que estás en el mismo barco que yo (sin hangar, sin electricidad) y tienes que usar alguna otra técnica.
La mayoría de los precalentamientos de rampa en los que no tiene un hangar ni electricidad toman la forma de un sistema de "aire caliente forzado" , ya sea uno con ruedas por el FBO o portátiles alimentados por propano. Incluso hay algunos construidos alrededor de una estufa de campamento que son engañosamente buenos en el trabajo (y en caso de apuro pueden quemar el avgas que drenó para verificar el agua de sus tanques).
El procedimiento general para un precalentamiento de aire caliente forzado es dirigir el calor hacia las entradas de enfriamiento de la cubierta, dejando que el aire caliente fluya sobre y alrededor del motor y salga por las salidas de enfriamiento. Encienda el calentador antes de su vuelo previo y, con un poco de suerte, cuando haya terminado con el recorrido, su motor estará listo para arrancar.
Si hace mucho frío, es posible que desee bloquear parte de las entradas y colocar una manta sobre el capó durante el precalentamiento para ayudar a mantener el calor atrapado en el motor y, como señala 2NinerRomeo, cuando se utiliza una fuente de calor de alta intensidad como un calentador de propano, asegúrese de no bombear tanto calor en la cubierta que ampolle la pintura. Un calentamiento gradual es lo que desea: estamos asando lentamente el motor, no asándolo a la parrilla.
Hay tres formas comunes de saber si su precalentamiento ha tenido suficiente tiempo para calentar adecuadamente su motor: cada técnica funciona bastante bien y puede usar la que tenga más sentido para su situación.
Esto es clásico si tiene un capó que se puede abrir fácilmente como la mayoría de los aviones Piper, solo toque todos los cilindros y el cárter. Deberían, si su precalentamiento fue lo suficientemente completo, estar ligeramente tibios al tacto. Es de baja tecnología, pero funciona bien si puedes usarlo.
Como cuestión práctica, generalmente es más fácil saber si el "extremo superior" (cilindros) está listo de esta manera que el cárter / cigüeñal / cojinetes del "extremo inferior", pero con algunos carenados (muchos Cessnas, o mi Cherokee 180 ) simplemente no está metiendo la mano allí para sentir el motor: puede alcanzar los cilindros delanteros y un poco de la caja, pero la mitad trasera del motor es básicamente inaccesible sin desarmar la cubierta (y perder todo eso atrapado calor).
Otro buen indicador es que cuando sacas la varilla medidora del motor, el aceite fluye muy bien; compara con lo espeso y almibarado que estaba el aceite en el motor frío y debería ser obvio cuando está "listo".
Esto funciona para casi todos los motores, incluso si el único acceso que tiene es la pequeña puerta de aceite, pero también es uno de los indicadores más lentos y conservadores: casi toda la masa térmica del motor necesita calentarse antes de que el aceite en el sumidero se calentará y comenzará a aflojarse.
La forma final de verificar el estado de su precalentamiento es verificar los instrumentos de su motor: si las temperaturas de la culata de cilindros están todas en una lectura razonable (digamos 60-70F) y la temperatura de su aceite está al menos "fuera de la clavija", su motor ha sido completamente calentado.
Sin embargo, esta técnica depende un poco de la instrumentación: es posible que algunos motores no muestren una indicación de la temperatura del aceite hasta que suba el aceite al rango de 90 grados (lo que sería excelente para el arranque, pero pésimo para esperar sentado en la rampa) . Para esos motores, probablemente quiera usar la prueba de la varilla medidora para verificar si el aceite está "listo".
Esta técnica también funciona mejor si tiene sondas de cilindros individuales, ya que puede determinar si su motor se ha calentado uniformemente (esto es especialmente cierto en motores más largos, como un motor de 6 cilindros: si los cilindros delanteros han estado recibiendo aire caliente). y están en los 90, pero los cilindros traseros todavía están leyendo 30 grados, ¡es posible que deba ajustar su procedimiento de precalentamiento para calentar esos cilindros traseros!)
Me he concentrado principalmente en precalentar el motor, que es lo que la mayoría de la gente piensa cuando piensa en precalentar un avión, pero como mencioné brevemente, vale la pena señalar que otras partes del avión también se benefician del precalentamiento.
Por ejemplo, una batería caliente (60-70°F) arrancará mejor que una fría. Si su batería está en el compartimiento del motor, se calentará durante el precalentamiento; de lo contrario, debe tener en cuenta que el arranque en frío exige bastante a la batería, y su batería apreciará si limita el arranque tanto como sea práctico.
Del mismo modo, sus instrumentos giroscópicos (giro y banco, giroscopio direccional, indicador de actitud) deberán girar, eso sucede rápidamente (tan pronto como golpea el maestro para los eléctricos, tan pronto como el motor se enciende y el vacío la bomba comienza realmente a girar para las impulsadas por vacío).
Si puede dirigir un poco de aire caliente a la cabina, sus instrumentos giroscópicos se lo agradecerán (y probablemente se lo agradecerá a usted mismo: ¡esos yugos de control están FRÍOS!). Los giroscopios reciben menos golpes que su motor, y ciertamente cuestan menos reemplazarlos cuando se desgastan, pero mantenerlos felices vale un poco de esfuerzo.
Mike Busch, en un seminario web de EAA con fecha del 8 de septiembre de 2011, afirma que la longevidad del motor es fantástica. Él llama un arranque con el motor por debajo de 20°F un evento de desgaste significativo, y recomienda precalentar por debajo de 32°F. Bombear aire forzado a través de la cubierta durante 15 minutos, tiempo suficiente para una verificación previa completa, verificación de registros, etc., debería ser suficiente. Tenga cuidado de no ampollar el acabado de la cubierta.
Con respecto al "Por qué", supongo que la razón principal es que el aluminio y el acero que componen el motor tienen coeficientes de expansión térmica (Cte) diferentes y las temperaturas frías, muy fuera de su rango operativo, pueden mover el ajuste de las piezas fuera de tolerancia. Con respecto a "Cómo" asegurarse de que su motor esté lo suficientemente preparado, supongo que podría observar el indicador de temperatura del aceite. El mío comienza a 50F. Me sentiría cómodo arrancando el motor si la aguja al menos hubiera salido de la clavija, pero esto puede llevar mucho tiempo. Dado que el aceite juega un papel tan importante en el control de la temperatura del motor, algunos precalentadores se adhieren magnéticamente al cárter de aceite. He oído hablar de algunos pilotos que envían aire caliente por las chimeneas de escape en un esfuerzo por calentar las partes internas. No sé qué tan efectivo es eso para calentar el aceite.
CG Campbell
Danny Beckett
fbynite
vasin1987