¿Por qué los carburadores de tiro ascendente son estándar en la aviación?

Mi única experiencia detallada con carburadores es en aviones. Estoy bastante familiarizado con los principios detrás de los carbohidratos de tipo flotante, pero recientemente vi un esquema de un "carburador de tiro descendente" con una válvula de estrangulamiento. Esto me despertó la curiosidad, así que investigué un poco y descubrí que a lo que estoy acostumbrado es a un "carburador de corriente ascendente", y que (según wikipedia) pasaron de moda en la industria automotriz en la década de 1930 .

¿Por qué el diseño del carburador de tiro ascendente es tan frecuente en la aviación? ¿Un carburador de corriente ascendente realmente tiene una válvula de estrangulamiento?


¡Las imágenes a continuación brindan un poco de contexto para aquellos de nosotros que no somos expertos en motores!

Carburador de aviación típico:

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Carburador automotriz de tiro descendente típico:

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No tengo idea de qué es un carburador de corriente ascendente, pero en mi experiencia, la respuesta a casi cualquier pregunta sobre "¿Por qué X es tan frecuente en la aviación?" es la confiabilidad.
Sí, ese es un buen punto. He agregado algunas imágenes para mostrar las diferencias (y algo más de contexto)

Respuestas (3)

Puedo pensar en tres razones para usar un carburador de tiro ascendente en un avión GA de un solo motor:

Anti-inundación:

El regulador del recipiente flotante de su carburador es barato y simple, pero está lejos de ser perfecto en todas las condiciones. Los períodos breves de operación en gravedad cero o gravedad negativa, causados ​​por una inmersión rápida, turbulencia o incluso golpes sobre terreno irregular, pueden sacudir el flotador y derramar combustible líquido en el venturi.

En un carburador de tiro descendente o de tiro lateral, este líquido cae en el colector de admisión y humedece las paredes interiores y puede entrar en los cilindros, causando una condición de mezcla demasiado rica. Se dice que el motor está "inundado" y no funcionará hasta que se elimine el líquido.

Con un carburador de tiro ascendente, el combustible derramado tiende a caer antes de que pueda ensuciar algo.

Alimentación por gravedad:

Si su avión tiene tanques de combustible más altos que el carburador cuando está en actitud de crucero, es posible que pueda permanecer bajo potencia si falla la bomba de combustible. Un carburador de tiro ascendente se puede montar más bajo en el compartimiento del motor que los tipos de tiro lateral o de tiro descendente; de hecho, suele estar debajo del motor.

Los primeros automóviles hicieron esto para evitar la necesidad de una bomba de combustible; el combustible se alimentaba por gravedad desde un tanque de combustible más alto que el carburador, por ejemplo, justo debajo del parabrisas. Cuanto más baja sea la posición del carburador, más profundo podría ser el depósito de combustible.

Conveniencia:

Si observa el interior del capó de la mayoría de los aviones GA, verá mucho más espacio debajo del bloque del motor que encima. Ese parece ser el mejor lugar para muchos equipos auxiliares y accesorios, incluidos el carburador y el filtro de aire.

Por supuesto, la inyección de combustible sería mucho mejor que cualquier carburador... pero eso requeriría que alguien diseñara, construyera, probara y obtuviera la certificación para un nuevo motor de pistón de avión.

Obtiene muchas respuestas sobre colectores de admisión más cortos, menos probabilidad de inundar los cilindros si su carburador se inunda y muchas otras cosas.

Pero para mí, todo se reduce a un gran problema: la visibilidad. Debe montar su motor lo suficientemente alto como para tener un espacio adecuado para la hélice sin tener que tener puntales largos y pesados ​​​​del tren de aterrizaje. Así que montas tu motor bastante alto en el fuselaje. Ahora, ¿quieres tener un carburador encima de ese motor directamente en el campo de visión del piloto? ¿Por qué harías eso cuando tienes todo ese espacio debajo del motor?

La visibilidad está bien documentada en los libros de texto de diseño de aeronaves. El cigüeñal coloca el centro de masa del motor y, para un solo motor, suele haber un parabrisas sobre el motor. Eso deja más espacio debajo del motor para accesorios como carburadores.

No lo sé, pero al leer sobre el caza nocturno estadounidense Northrop P-61 Black Widow de la Segunda Guerra Mundial, encontré esto en Wikipedia :

Desarrollo XP-61

En marzo de 1941, el Comité de Estandarización del Ejército/Marina decidió estandarizar el uso de carburadores de corriente ascendente en todas las ramas militares de EE. UU. El XP-61, diseñado con carburadores de tiro descendente, se enfrentó a un rediseño mínimo estimado de dos meses de la góndola del motor para que el diseño cumpliera. Posteriormente, el comité revocó la decisión de estandarización del carburador de corriente ascendente (la situación del programa XP-61 probablemente tenga poca influencia), evitando un posible revés en el desarrollo del XP-61.

El hecho de que hayan tomado la decisión de usar solo carburadores de corriente ascendente, aunque luego revirtieron la decisión, indica que debe haber una buena razón: tal vez pueda encontrar las notas del comité sobre el tema.

¡Bienvenido a aviación.SE! Esto es interesante y relevante, pero en realidad no responde la pregunta. Si es nuevo en el sitio, le sugiero que consulte el recorrido y el centro de ayuda para ver cómo funciona el formato de preguntas y respuestas aquí.