Pregunta:
¿Por qué algunos motores de pistón no deberían funcionar con la máxima potencia?
Pondlife
2014-01-04 02:48:37 UTC
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Dejando de lado los pros y contras declarados de la inclinación de pico (LOP) frente a la rica en pico (ROP), el manual C172S Lycoming IO-360-L2A que tengo dice " Se prohíbe la operación continua en configuraciones de mezcla pobre en EGT pico ", y de hecho, siempre me enseñaron a ejecutar el ROP del motor.

Obviamente, siempre debe seguir el POH para su aeronave, pero considerando los motores de pistón en general, ¿Por qué estaría prohibido ejecutar LOP?

Seis respuestas:
#1
+25
voretaq7
2014-01-04 03:20:28 UTC
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Teniendo en cuenta los motores de pistón en general, hay algunas razones para no ejecutar "Lean of Peak", pero los argumentos que conozco se dividen en tres categorías generales:

  1. Instrumentación deficiente
    La mayoría de las personas que abogan por el funcionamiento del motor Lean of Peak también le dirán que necesita un buen monitor de motor (con sondas de temperatura de los gases de escape (EGT) y temperatura de la culata de cilindros (CHT) para cada cilindro ) para que pueda asegurarse de que todos sus cilindros funcionan dentro de límites de temperatura seguros.
    Los sistemas CHT / EGT del fabricante suelen ser de "sonda única". En el IO-360 en su ejemplo de Cessna que lo deja con un punto ciego de 3 cilindros en su monitoreo y el riesgo potencial de dañar su motor en base a la información incompleta que tiene.

  2. Distribución desigual de la mezcla
    Algunos motores simplemente no pueden funcionar con un pico debido a una distribución desigual de la mezcla: o el motor se volverá áspero porque algunos cilindros "fallan" , o tendrá algunos cilindros con un EGT máximo y una temperatura segura de la culata, mientras que otros están marcando su CHT y potencialmente causando daños a su motor.
    Este tipo de distribución desigual de la mezcla ocurre con frecuencia en motores con carburador, pero hay Hay muchos motores de inyección que también tienen una mala distribución de combustible & variación significativa en la mezcla entre cilindros (aquí es donde GAMIJectors gana su dinero, proporcionando inyectores equilibrados para igualar la distribución de combustible).

  3. "En caso de que algo se rompa"
    Situación hipotética : está navegando a 8000 pies, se ha inclinado para crucero y su control de mezcla falla repentinamente de tal manera que su motor se atasca en la configuración de mezcla actual. Todos los aeropuertos dentro de su rango de resistencia están aproximadamente al nivel del mar.
    Un motor que funciona con una inclinación máxima puede comenzar a funcionar con dificultad a medida que desciende para aterrizar (la mezcla se vuelve demasiado pobre para soportar la combustión). Un motor que funcione con abundantes picos puede seguir funcionando aceptablemente durante el descenso. (La mezcla puede pasar a "la zona de la caja roja", donde el funcionamiento en configuraciones de alta potencia es peligroso, pero en teoría reducirá la potencia para su descenso, por lo que la posibilidad de dañar su motor no es No es tan alto a menos que tenga que realizar una maniobra de ida y vuelta u otra maniobra de alta potencia.


Prohibición de la operación Lean-of-Peak en su POH Probablemente se basa históricamente en el n. ° 1 o el n. ° 2 anteriores: el fabricante no quiere aconsejarle que haga algo que pueda dañar su motor. Ejecutar Rich-of-Peak es una guía de operación conservadora, donde la desventaja es un consumo de combustible ligeramente mayor y la posibilidad de ensuciar una bujía (que no es probable en la configuración de potencia de funcionamiento normal) frente a la desventaja de un posible daño al motor por una operación inadecuada de inclinación máxima.

#2
+14
acpilot
2015-09-13 04:03:24 UTC
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La respuesta más directa a su pregunta tiene poco que ver con la física y mucho con la comprensión de un piloto típico de cómo funciona un motor de pistón. Los fabricantes especifican ROP porque es "fácil". La mayoría de los pilotos (incluido yo mismo, en el transcurso de 2900 horas de vuelo) no estuvieron expuestos a los por qué del funcionamiento adecuado del motor durante el entrenamiento. A todos nos enseñaron el "LOP = válvulas quemadas" que simplemente no es cierto. Los fabricantes compensan esta falta de comprensión simplificando demasiado las instrucciones de funcionamiento del motor para mantenernos a salvo de nosotros mismos.

Contrariamente a la creencia popular, LOP no es malo para los motores de pistón. Lo que es malo es la configuración de mezcla dentro de lo que comúnmente se conoce como el "cuadro rojo". Hacer funcionar LOP de forma segura requiere que se incline más de lo que pueden soportar la mayoría de los inyectores de combustible estándar. Inclinarse con inyectores desequilibrados ("estándar") eventualmente conducirá a un motor de funcionamiento irregular que de otra manera funcionaría bien con ROP. Aquí es donde se hacen necesarios los inyectores balanceados Gami o Continental. Son inyectores de precisión que le permiten inclinarse lo suficiente LOP sin dejar de entregar cantidades uniformes de combustible a cada cilindro para mantener el motor funcionando sin problemas (simplificado en exceso). Google "configuración de mezcla redbox" para comenzar. Tenga en cuenta que puede estar ROP y aún dentro del cuadro rojo. ROP por sí solo no es garantía de que esté haciendo funcionar el motor correctamente.

Existe un montón de investigaciones que lo llevarán a la conclusión de que LOP no es malo cuando se configura correctamente (al igual que ROP está bien cuando se configura correctamente). De hecho, en la mayoría de los casos, el motor funcionará con LOP más frío y limpio que un motor idéntico con ROP. El mío lo hace.

Le recomiendo que lea lo siguiente varias veces:
Pelican’s Perch # 63: ¿Dónde debo hacer funcionar mi motor? (Parte 1)
Pelican’s Perch # 64: ¿Dónde debo hacer funcionar mi motor? (Parte 2: La escalada)

Hay un tercer artículo de la serie, pero el sitio no me deja publicarlo ... ¡necesito más reputación!
(editar: Pelican's Perch # 65: ¿Dónde debo ejecutar mi motor? (Parte 3 - Crucero)) +
(editar: Pelican's Perch # 66: ¿Dónde debo hacer funcionar mi motor? (Parte 4 - Descenso))

Vuelo mi IO-520 LOP en crucero (waaaay ROP en la subida) y veo un ahorro de 1,5 gph en comparación con mi consumo de combustible POH. Cuesta tres o cuatro nudos, ¡pero eso es un trato justo! Mis cilindros Continental de 1470 horas tienen una gran compresión y quemo muy poco aceite. Utilizo un monitor de motor EDM700 y Gamis. ¡No le tengas miedo a LOP, solo aprende a hacerlo correctamente!

¡Feliz vuelo!

#3
+6
Fly Guy
2018-01-04 23:22:37 UTC
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Otro póster ya vinculado a 2 artículos de la serie "Pelican's Perch". Aunque esta discusión tiene 4 años, me gustaría agregar el tercer vínculo que probablemente un piloto quería publicar:

" Mixture Magic "

https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-18mixture-magic/ Este artículo puede verse como una precuela de los otros dos, comenzando con lo básico y luego haciendo los puntos para ejecutar LOP:

  • Por qué la inclinación es importante (operaciones más seguras del motor, menor consumo de combustible)
  • Conceptos básicos de combustión y mezcla
  • La distribución desigual de la mezcla es
    • la causa del "motor inestable" cuando se inclina demasiado
    • se puede reducir solo con inyección de combustible
    • por qué necesita un monitor EGT / CHT en todos cilindros (vea otras respuestas aquí).
  • La relación de potencia, flujo de combustible, EGT y CHT y cómo interpretar gráficas de esas variables; aquí es donde Deakin llega al punto en que
    • hay puntos de potencia similar pero con menos consumo de combustible y temperaturas más frías en el lado magro de la curva EGT.
    • la idea de "tomar el acelerador hacia atrás un poco "justo después del despegue en motores de aspiración normal es una mala idea (CGT aumenta en lugar de disminuir)
    • utilizando un monitor de motor, vaya a LOP utilizando el cilindro más caliente como referencia.

Money Quote:

Para una operación de alta potencia y máximo rendimiento, debe ejecutar mezclas más ricas y RPM más altas. Para una operación de baja potencia y máxima eficiencia, debe ejecutar mezclas más magras y RPM más bajas.

Deakin responde implícitamente a la pregunta de OP en este artículo suponiendo que los fabricantes de motores querían estar en el lado seguro (énfasis de me):

Me parece que ejecutar de acuerdo con el POH proporcionará buenos resultados en los peores casos posibles , y TCM probablemente sintió que esta era su mejor opción .

Este y los otros dos artículos me convencieron en el pasado para volar LOP (en un IO 360 A1A, monitor EDM 700, medidor de flujo de combustible). Eso me dio un crucero suave con ~ 10% menos de consumo de combustible.

FWIW, leí todos los artículos de John Deakin en AVweb y los recomiendo encarecidamente. Proporcionan una gran información de un veterano de la aviación, a veces de mala gana, pero en su mayoría fundamentada con fuentes que se remontan a Wright Co.

Sería estupendo si pudiera resumir los puntos principales de los artículos; [generalmente no nos gustan las respuestas de solo enlace] (https://aviation.stackexchange.com/help/how-to-answer) aquí porque pueden terminar rotas.
@Pondlife, Desarrollé un poco el contenido del artículo. En caso de enlaces rotos, verifiqué que los artículos se pueden recuperar del Archivo de Internet.
@Fly Guy ... buenas cosas.
#4
+5
Steve H
2014-01-07 04:48:30 UTC
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El lyc O-320 es propenso al desgaste de la guía de la válvula de escape. El calor acelera el desgaste. La ejecución de LOP generalmente hace que la válvula de escape se caliente más que la ejecución de ROP y se gasta mucho más rápido.

En un entorno de ROP, el combustible adicional que no se quema aterriza en muchos de los componentes del extremo superior, incluida la válvula de escape . A medida que se evapora de la superficie o de la carga de combustible / aire, enfría el componente o se carga ligeramente (como si el agua que se evapora de la piel lo enfría). Puede que no parezca mucho, pero marca una gran diferencia en la tasa de desgaste de los componentes de gama alta.

¿Es por eso que los fabricantes de automóviles tendían a ejecutar motores ricos (finales de los 60, principios de los 70)? Creo que el objetivo final era reducir las emisiones de NOx manteniendo bajas las temperaturas. Sin embargo, eso condujo a una economía de combustible miserable, que afectó a los fabricantes de automóviles (especialmente en los EE. UU.) Cuando llegó el embargo del 73.
#5
  0
koekie
2016-11-04 06:09:58 UTC
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El EGT a 50 d ROP es exactamente el mismo EGT a 50 dF LOP. La misma temperatura. No es más frío en LOP o más cálido en ROP. El CHT en EGT de 50d ROP es significativamente más alto que el CHT en EGT de 50 dF LOP. Ninguna operación de LOP puede dañar el cilindro que se está monitoreando, ya que el ICP y el CHT son siempre más bajos en cualquier momento durante las operaciones LOP.

¡Bienvenido a aviation.SE! ¿Puedes ampliar un poco tu respuesta? Usted dice que las operaciones LOP nunca son dañinas, pero entonces, ¿por qué el fabricante prohíbe las operaciones LOP en el caso que mencioné?
Aquí hay algunos detalles realmente buenos / de sonido. Http: //www.advancedpilot.com/articles.php? Action = article & articleid = 1838
APS es bueno, pero no veo una razón para gastar $ 1,000 para aprender lo que ya se ha explicado en línea. ¡Deakin es el hombre!
#6
-2
xpda
2014-01-04 23:20:15 UTC
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Correr demasiado inclinado en el pico es malo para el motor. Eso es fácil de hacer si la mezcla no es lo suficientemente precisa o si desciende y se olvida de ajustar la mezcla. Si no hay mucho margen de maniobra en un motor en particular o si el motor es susceptible de dañarse por funcionar un poco demasiado inclinado, el fabricante prohibirá la práctica.

¿Cómo puede ser malo para un motor correr "demasiado lejos" con una inclinación máxima? Cuanto más LOP avance, más frío funcionará el motor. A menos que quiera decir que el motor eventualmente se apagará ...
He tenido una Bonanza A36 y una Piper Archer en las que el POH dice que no se incline demasiado o puede dañar el motor. No estoy seguro acerca de los motores más nuevos.
El IO-550-B (o IO-520-Bx) en Bonanzas y el IO-360 en Archers se pueden ejecutar LOP independientemente de la edad. Cualquier motor de pistón es LOPable ... la física no distingue entre marcas y modelos de motores. La idea de que LOP es mala es una absoluta tontería.
El manual no dice que LOP sea malo. Dijo que LOP demasiado lejos es malo. No sé por qué.
Por lo general, lop levemente es malo (> 65% de potencia). Más lop está bien a menos que la distribución de combustible sea tal que el motor no pueda funcionar sin problemas. El cuadro rojo muestra las áreas "peligrosas".


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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