Domanda:
Perché alcuni motori a pistoni non dovrebbero funzionare in condizioni di massima potenza?
Pondlife
2014-01-04 02:48:37 UTC
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Lasciando da parte i pro e contro dichiarati di Lean-of-Peak (LOP) e Rich-of-Peak (ROP), il manuale C172S Lycoming IO-360-L2A che ho detto " È vietato il funzionamento continuo con impostazioni di miscela magra di picco EGT ", e infatti mi è sempre stato insegnato a far funzionare il ROP del motore.

Ovviamente dovresti sempre seguire la POH per il tuo aereo, ma considerando i motori a pistoni in generale, perché sarebbe vietato eseguire LOP?

Sei risposte:
#1
+25
voretaq7
2014-01-04 03:20:28 UTC
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Considerando i motori a pistoni in generale, ci sono alcuni motivi per non funzionare "magro di picco", ma gli argomenti di cui sono a conoscenza rientrano tutti in tre grandi categorie:

  1. Strumentazione scadente
    La maggior parte delle persone che sostengono il funzionamento del motore Lean-of-Peak ti dirà anche che hai bisogno di un buon monitor del motore (con sonde della temperatura dei gas di scarico (EGT) e della temperatura della testata (CHT) em> ogni cilindro ) in modo da poter garantire che tutti i cilindri funzionino entro limiti di temperatura di sicurezza.
    I sistemi CHT / EGT del produttore sono spesso "a sonda singola". Sull'IO-360 nel tuo esempio Cessna che ti lascia con un punto cieco a 3 cilindri nel monitoraggio e il rischio potenziale di danneggiare il tuo motore in base alle informazioni incomplete che hai.

  2. Distribuzione irregolare della miscela
    Alcuni motori non possono funzionare in posizione inclinata rispetto al massimo a causa della distribuzione irregolare della miscela: o il motore si agiterà perché alcuni cilindri "mancano" , oppure avrai alcuni cilindri inclinati rispetto al picco di EGT e a una temperatura sicura della testata mentre altri stanno ridisegnando il loro CHT e potenzialmente causando danni al tuo motore.
    Questo tipo di distribuzione irregolare della miscela si verifica frequentemente nei motori a ci sono molti motori a iniezione che hanno anche una scarsa distribuzione del carburante & variazioni significative nella miscela tra i cilindri (è qui che GAMIJectors fa i loro soldi - fornendo iniettori bilanciati per uniformare la distribuzione del carburante).

  3. "Nel caso in cui qualcosa si rompa"
    Scenario ipotetico : stai navigando a 8000 piedi, ti sei inclinato per la crociera e il tuo controllo della miscela si interrompe improvvisamente in modo tale che il tuo motore è bloccato all'impostazione della miscela corrente. Tutti gli aeroporti nel tuo raggio di resistenza sono all'incirca al livello del mare.
    Un motore che funziona con una magra al massimo può iniziare a funzionare in modo irregolare mentre scendi per l'atterraggio (la miscela diventa troppo magra per supportare la combustione). Un motore che gira ricco di punte può continuare a funzionare in modo accettabile durante la discesa. (La miscela può passare alla "zona del riquadro rosso" dove il funzionamento a impostazioni di potenza elevate è pericoloso, ma in teoria ridurrai la potenza per la discesa, quindi la possibilità di danneggiare il tuo motore non è non è così alto a meno che tu non debba eseguire una riattaccata o un'altra manovra ad alta potenza.


Divieto di operazione Lean-of-Peak nella tua POH è probabilmente storicamente basato sul n. 1 o n. 2 di cui sopra: il produttore non vuole consigliarti di fare qualcosa che potrebbe danneggiare il tuo motore. L'esecuzione di Rich-of-Peak è una guida operativa conservativa, in cui lo svantaggio è un leggero aumento del consumo di carburante e la possibilità di sporcare una candela (cosa improbabile con le normali impostazioni di potenza di esercizio) rispetto allo svantaggio di potenziali danni al motore causati da un funzionamento improprio del picco.

#2
+14
acpilot
2015-09-13 04:03:24 UTC
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La risposta più diretta alla tua domanda ha poco a che fare con la fisica e molto con la comprensione tipica di un pilota di come funziona un motore a pistoni. I produttori specificano ROP perché è "facile". La maggior parte dei piloti (me compreso, nel corso di 2900 ore di volo) non sono stati esposti ai perché di un corretto funzionamento del motore durante l'addestramento. A tutti noi è stato insegnato il "LOP = valvole bruciate" che semplicemente non è vero. I produttori compensano questa mancanza di comprensione semplificando eccessivamente le istruzioni di funzionamento del motore per tenerci al sicuro da noi stessi.

Contrariamente alla credenza popolare, il LOP non è male per i motori a pistoni. Ciò che è male è l'impostazione della miscela all'interno di quella che viene comunemente chiamata "scatola rossa". L'esecuzione di LOP in sicurezza richiede di sporgersi oltre ciò che la maggior parte degli iniettori di carburante standard può supportare. Appoggiarsi con iniettori sbilanciati ("standard") alla fine porterà a un motore funzionante in modo irregolare che altrimenti funzionerebbe perfettamente ROP. È qui che diventano necessari iniettori bilanciati Gami o Continental. Sono iniettori di precisione che ti consentono di inclinarti abbastanza LOP pur continuando a fornire una quantità uniforme di carburante a ciascun cilindro per mantenere il motore in funzione senza intoppi (semplificato). Google "Redbox impostazione miscela" per iniziare. Nota che puoi essere ROP e comunque all'interno del riquadro rosso. Il ROP da solo non garantisce che stai facendo funzionare correttamente il motore.

Ci sono un sacco di ricerche là fuori che ti porteranno alla conclusione che LOP non è male se impostato correttamente (proprio come ROP va bene se impostato correttamente). In effetti, nella maggior parte dei casi il motore funzionerà in modo più fresco e pulito rispetto a un identico ROP eseguito dal motore. Il mio sì.

Ti consiglio vivamente di leggere più volte quanto segue:
Pelican’s Perch # 63: dove devo far funzionare il mio motore? (Parte 1)
Pelican’s Perch # 64: dove devo far funzionare il mio motore? (Parte 2 - The Climb)

C'è un terzo articolo nella serie ma il sito non mi permette di pubblicarlo ... serve più reputazione!
(modifica: Pelican's Perch # 65: Dove dovrei far funzionare il mio motore? (Parte 3 - Crociera)) +
(modifica: Pelican's Perch # 66: Dove dovrei far funzionare il mio motore? (Parte 4 - Discesa))

Volo il mio IO-520 LOP in crociera (waaaay ROP in salita) e vedo un risparmio di circa 1,5 gph rispetto al mio consumo di carburante POH. Costa tre o quattro nodi ma è un commercio equo! Le mie clyinder Continental da 1470 ore mantengono una grande compressione e brucio pochissimo olio. Uso un monitor motore EDM700 e Gamis. Non aver paura del LOP, impara solo come farlo correttamente!

Buon volo!

#3
+6
Fly Guy
2018-01-04 23:22:37 UTC
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Un altro poster già collegato a 2 articoli della serie "Pelican's Perch". Anche se questa discussione ha 4 anni, vorrei aggiungere il terzo link che probabilmente acpilot voleva pubblicare:

" Mixture Magic "

https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-18mixture-magic/ Questo articolo può essere visto come un prequel degli altri due, iniziando con le basi e poi facendo i punti per eseguire il LOP:

  • Perché è importante inclinarsi (operazioni del motore più sicure, meno consumo di carburante)
  • Nozioni di base su combustione e miscela
  • La distribuzione non uniforme della miscela è
    • la causa del "motore traballante" quando ci si inclina troppo
    • riducibile solo con iniezione di carburante
    • perché è necessario un monitor EGT / CHT su tutti i cilindri (vedi altre risposte qui).
  • La relazione tra potenza, flusso di carburante, EGT e CHT e come interpretare i grafici di quelle variabili; è qui che Deakin arriva al punto che
    • ci sono punti di potenza simile ma con minor consumo di carburante e temperature più basse sul lato magro della curva EGT.
    • l'idea di "prendere l'acceleratore torna un po '"subito dopo il decollo su motori normalmente aspirati è una cattiva idea (CGT aumenta invece di abbassarsi)
    • usando un monitor del motore, vai su LOP usando il cilindro più caldo come riferimento.

Money Quote:

Per un funzionamento ad alta potenza e al massimo delle prestazioni, dovresti eseguire miscele più ricche e RPM più elevati. Per un funzionamento a bassa potenza e massima efficienza, è necessario utilizzare miscele più snelle e RPM più bassi.

Deakin risponde implicitamente alla domanda di OP in questo articolo supponendo che i produttori di motori volessero andare sul sicuro (enfasi di me):

Mi sembra che correre secondo la POH fornirà buoni risultati nei casi peggiori , e TCM probabilmente ha ritenuto che questa fosse la loro migliore opzione .

Questo e gli altri due articoli mi hanno convinto in passato a volare in LOP (su un IO 360 A1A, monitor EDM 700, flussometro del carburante). Questo mi ha dato una crociera fluida con circa il 10% in meno di consumo di carburante.

FWIW, ho letto tutti gli articoli di John Deakin su AVweb e li consiglio vivamente. Forniscono ottime informazioni da un veterano dell'aviazione, a volte rancoroso ma per lo più comprovate da fonti che risalgono alla Wright Co.

Sarebbe bello se potessi riassumere i punti principali degli articoli; [generalmente non ci piacciono le risposte solo link] (https://aviation.stackexchange.com/help/how-to-answer) qui perché possono finire non funzionanti.
@Pondlife, Ho elaborato un po 'il contenuto dell'articolo. In caso di collegamenti interrotti, ho controllato che gli articoli possano essere recuperati da Internet Archive.
@Fly Guy ... roba buona.
#4
+5
Steve H
2014-01-07 04:48:30 UTC
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Il lyc O-320 sembra essere soggetto a usura della guida della valvola di scarico. Il calore accelera l'usura. L'esecuzione del LOP generalmente fa sì che la valvola di scarico si surriscaldi più del ROP in funzione e si consuma molto più velocemente.

In un ambiente ROP, il carburante extra che non viene bruciato atterra su molti dei componenti di fascia alta, inclusa la valvola di scarico . Quando evapora dalla superficie o dalla carica di carburante / aria, raffredda leggermente il componente o si carica (un po 'come l'acqua che evapora dalla pelle lo raffredda). Potrebbe non sembrare molto, ma fa una grande differenza nel tasso di usura dei componenti di fascia alta.

È per questo che le case automobilistiche tendevano a far funzionare i motori ricchi (fine anni '60, inizio anni '70)? Penso che l'obiettivo finale fosse ridurre le emissioni di NOx mantenendo basse le temperature. Tuttavia, ciò ha portato a un miserabile risparmio di carburante, che ha colpito le case automobilistiche (specialmente negli Stati Uniti) quando l'embargo del '73 ha colpito.
#5
  0
koekie
2016-11-04 06:09:58 UTC
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L'EGT a 50 d ROP è esattamente lo stesso EGT a 50 dF LOP. La stessa temperatura. Non è più freddo al LOP o più caldo al ROP.Il CHT all'EGT di 50d ROP è significativamente più alto del CHT all'EGT di 50 dF LOP.Nessuna operazione LOP può danneggiare il cilindro monitorato, poiché l'ICP e il CHT sono sempre inferiori in qualsiasi momento durante le operazioni LOP.

Benvenuti nell'aviazione.SE! Puoi espandere un po 'la tua risposta? Dici che le operazioni LOP non sono mai dannose, ma allora perché il produttore vieta le operazioni LOP nel caso che ho citato?
Alcuni dettagli davvero buoni / audio qui.http: //www.advancedpilot.com/articles.php? Action = article & articleid = 1838
APS va bene, ma non vedo un motivo per spendere $ 1.000 per apprendere ciò che è già stato spiegato online. Deakin è l'uomo!
#6
-2
xpda
2014-01-04 23:20:15 UTC
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Andare troppo lontano dalla magra del picco è dannoso per il motore. È facile se la miscela non è abbastanza precisa o se scendi e dimentichi di regolare la miscela. Se non c'è molto margine di manovra in un particolare motore o se il motore è suscettibile di danni a causa di una corsa un po 'troppo inclinata rispetto al picco, il produttore proibirà la pratica.

Come può essere dannoso per un motore correre "troppo" con una magra? Più LOP vai, più il motore gira a freddo. A meno che tu non voglia dire che il motore alla fine si spegnerà ...
Ho avuto un Bonanza A36 e un Piper Archer in cui il POH ha detto di non sporgersi troppo o potresti danneggiare il motore. Non sono sicuro dei motori più recenti.
L'IO-550-B (o IO-520-Bx) a Bonanzas e l'IO-360 ad Archers possono essere eseguiti LOP indipendentemente dall'età. Qualsiasi motore a pistoni è LOPable ... la fisica non fa distinzione tra marche e modelli di motori. L'idea che il LOP sia negativo è un'assurdità assoluta.
Il manuale non diceva che il LOP è cattivo. Ha detto che il LOP troppo lontano è negativo. Non so perché
In genere, un leggero abbassamento è negativo (> 65% di potenza). Ulteriori decelerazioni vanno bene a meno che la distribuzione del carburante non sia tale che il motore non possa funzionare senza problemi. Il riquadro rosso rappresenta le zone "pericolose".


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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