Para un piloto, ¿la turboalimentación difiere de la sobrealimentación?

Cuando se trata de operar un avión, ¿cuáles son las diferencias prácticas entre un motor turbocargado y un motor sobrealimentado ? Soy consciente de la mecánica : los turbocompresores se accionan por escape, mientras que los sobrealimentadores se accionan mecánicamente, por lo que estoy buscando las diferencias en la forma en que los pilotos deben tratar los sistemas :

  • ¿Es necesario configurar la configuración de energía de manera diferente?
  • ¿Las temperaturas son más preocupantes con los supercargadores?
  • ¿Es más fácil o más difícil sobrecargar un supercargador? Si lo hace, ¿hay puertas de residuos?
  • ¿Los motores con supercargadores necesitan un período de enfriamiento antes de apagarse?
  • Cualquier otra diferencia operativa que sería importante que los pilotos supieran.

Del mismo modo, ¿cuáles son las implicaciones de propiedad de cualquier diferencia? ¿Cuesta más mantener uno que el otro debido a la forma en que están construidos? ¿Un motor sobrealimentado tendrá un TBO más bajo debido a los aspectos mecánicos del sistema, o será lo mismo que un motor turboalimentado?

Respuestas (2)

Tengo algunas de las respuestas:

•¿Es más fácil o más difícil sobrecargar un supercargador? Si lo hace, ¿hay puertas de residuos?

Éste es un punto importante. Las compuertas de desechos, cuando se abren, permiten que el escape se desvíe del turbocompresor, lo que reduce la presión del múltiple al desacelerar el turbo. Los turbos más antiguos tenían compuertas de desechos ajustadas manualmente e incluso compuertas de desechos fijas. El piloto tendría que controlar la presión de sobrealimentación y ajustar la compuerta de descarga para evitar sobrecargar el motor. Los turbos más nuevos tienen puertas de desechos automáticas. Los supercargadores, al ser accionados por correas o engranajes, no tienen compuertas de desechos ya que el supercargador no depende del flujo de gases de escape. No sé si tienen válvulas de alivio de presión múltiple en caso de sobrepresión, pero dudo que las tengan.

Por lo tanto, una diferencia clave en la operación del motor por parte de un piloto es que, en un motor con compuerta de descarga manual, el indicador de presión del colector debe escanearse con frecuencia y la compuerta de descarga debe ajustarse en consecuencia. Menos importante en una compuerta automática de residuos o en un motor sobrealimentado.

•¿Los motores con sobrealimentadores necesitan un período de enfriamiento antes de apagarse?

No. El período de enfriamiento en los turbocompresores es necesario para enfriar los cojinetes del turbocompresor después de ajustes de potencia de crucero altos. El ralentí en el suelo permite que el aceite más frío fluya a través de los cojinetes, eliminando el exceso de calor. Mire el indicador de temperatura de los gases de escape: esta es la temperatura de los gases que fluyen a través de su turbocompresor. El aceite presente en los cojinetes del turbocompresor se "coqueará" o se solidificará a esa temperatura. Al aterrizar, un taxi lento a la rampa por lo general proporcionará suficiente tiempo de enfriamiento. ¡Normalmente! Tome el tiempo y no se olvide de enfriarse como se recomienda.

Los supercargadores están adaptados al motor (o con correa) y no utilizan el escape caliente como fuente de energía. Entonces, aunque pueden calentarse bastante, no se acercan al calor de los gases de escape.

•Cualquier otra diferencia operativa que sería importante que los pilotos supieran.

Esto no es realmente una diferencia operativa, pero además de los motores turboalimentados y sobrealimentados, también hay motores turbonormalizados. Los motores TN son motores turboalimentados con su impulso limitado a la presión atmosférica al nivel del mar. Digamos 30 pulgadas, no las 40 pulgadas que cabría esperar de un motor turbocargado. El motor TN permite el rendimiento a nivel del mar hasta una altitud crítica, por encima de la cual el motor TN no puede mantener la presión del colector a nivel del mar. En otras palabras, el rendimiento en un despegue a nivel del mar no será materialmente diferente al de un motor de aspiración natural, pero a medida que asciende, la potencia no disminuirá a medida que asciende. Por lo tanto, su despegue de Leadville CO será la envidia de la multitud de stock C-172.

Esto se acerca mucho a lo que estoy buscando... ¿sabes algo sobre los costos de mantenimiento de cada uno? ¿Me parece que los turbos tienen un mantenimiento recurrente más bajo pero costos de reemplazo más altos?

Es más o menos lo mismo que en un coche. Para mí, como piloto, un motor turbo o sobrealimentado es una ventaja absoluta: tener más potencia a veces es realmente útil y también beneficia la seguridad o es solo por diversión.

Para todos los que no estén seguros del principio de funcionamiento de estos sistemas o de la diferencia entre un turbocompresor y un sobrealimentador, daré una breve descripción:

Ambos son compresores instalados en el colector que se utilizan para obtener más aire o mezcla de aire y combustible en el motor o simplemente aumentar la densidad, lo que, especialmente en altitudes más altas, proporciona algo de potencia adicional. La diferencia entre ambos es la forma en que se accionan los compresores.

Un turbocompresor es impulsado por una turbina en el escape. Eso es muy eficiente porque utiliza parte del ~ 70 % de la energía desperdiciada en un motor de pistón, pero también crea algo de contrapresión en el escape.

Un supercargador es como otros auxiliares, por ejemplo, la bomba de combustible del motor, impulsada por el propio motor, lo que causa un poco de eficiencia del motor, pero en general, el motor se beneficia de la instalación. La gran ventaja en comparación con un turbocompresor es que un supercargador funciona bien en todas las RPM, mientras que un turbocompresor necesita una presión de escape más alta para comenzar a funcionar correctamente, lo que lo hace efectivo solo en configuraciones de alta potencia.

Como piloto, no necesita ocuparse de algunos interruptores adicionales, pero debe tratar su motor de manera un poco diferente (mayor riesgo de exceso de potencia). No utilice la posición intermitente del acelerador durante el despegue o el ascenso; avance siempre al máximo. El uso de posiciones intermitentes del acelerador solo hace que su motor funcione con una carga más alta y un enfriamiento no óptimo durante más tiempo. Si las RPM exceden los límites, reduzca el paso de la hélice con cuidado; ¡bajar rápidamente las RPM puede causar daños graves al motor! Si está acostumbrado a la mezcla pobre en el suelo, adhiérase a ella, su motor (las bujías) se lo agradecerá, pero use la mezcla completa para el despegue, incluso en algunas altitudes más altas para lograr el máximo enfriamiento interno de los cilindros: controle las temperaturas. Estas son algunas sugerencias generales basadas en mi experiencia y conocimiento, ¡consulte siempre el manual!

Otro riesgo que puedo pensar es que es posible que no esté acostumbrado a volar a altitudes más altas o VFR 'por encima'. Pruebe ambos con un instructor o un piloto experimentado primero antes de hacerlo solo. Es posible que esté saludable y nunca haya tenido problemas con su médico, de todos modos, debería poder aprender cómo se comporta su cuerpo. Además, es posible que no esté acostumbrado a volar sin el horizonte normal; esto podría perderse al descender o ascender en VMC pero cerca de las nubes. No es mi intención considerarlo como inexperto, pero me gusta escribir esta respuesta de una manera que sea útil para todos los interesados.

El operador o propietario de una aeronave no solo debe considerar las ventajas del encendido forzado. Antes de editar esta respuesta, escribí que los motores de pistón no están desarrollados para ser turbo / sobrealimentados. Esta manera de decir que obviamente no fue muy útil para ti, lo siento. Quiero que piense en las cargas adicionales que actúan sobre el motor. Tiene alta presión dentro de los cilindros, incluso algo de contrapresión en el escape (solo turbocompresor) o fricción adicional para impulsar el sobrealimentador. Los motores que están equipados con encendido forzado o aquellos en los que los turbocompresores están disponibles por causa están construidos para manejar estas fuerzas, pero sigo considerando que afectan la vida útil de esos motores. Por lo tanto, definitivamente hay más costos adicionales que la compra del equipo.

Realmente no estoy buscando cómo funciona ninguno de los dos sistemas; Estoy interesado en lo que significa desde la perspectiva del piloto en la cabina o del propietario durante el mantenimiento. Dices un par de cosas que me encantaría que ampliaras ("los motores de pistón no están realmente desarrollados para ser turbo o sobrealimentados", lo que me cuesta creer, y "un motor turboalimentado también puede aumentar los costes de mantenimiento del motor", que me interesa mucho).
No fue mi intención enseñarte cosas que ya sabes, lo siento. De todos modos, no me importó el tiempo para dar una descripción breve y básica para cualquiera que esté interesado en esta pregunta pero que no esté realmente seguro. Estaré encantado de darle una idea más detallada de mis pensamientos más tarde este día y editar mi respuesta. Si siente que está esperando demasiado, no dude en recordarme con otro comentario. Cualquier otra persona que piense que está compartiendo mis pensamientos, tampoco dude en agregar algunos detalles a mi respuesta o compartir su punto de vista, porque otras vistas también son bienvenidas.