Piston Engines Lesson 4 #ATPL

Summary

El guion trata sobre la relación entre aire y gasolina en motores de combustión interna, destacando que la combustión completa ocurre con una proporción de aire a gasolina de 14.7:1, conocida como la relación estociométrica. Sin embargo, para evitar detonaciones y mejorar el rendimiento, se utiliza una mezcla ligeramente más rica. La mezcla se ajusta según la velocidad del motor y la salida de potencia, siendo más rica durante el arranque y el funcionamiento lento, y más débil para vuelo económico. También se menciona la importancia de la regulación de la mezcla en función de la altitud y la utilización de instrumentos como el medidor de temperatura de gases de escape para ajustar la mezcla adecuada.

Takeaways

• 🔥 La mezcla de aire y vapor de gasolina se quema en proporciones que varían entre 8:1 y 30:1.
• ⚖️ La relación de aire a gasolina de 14.7:1 es conocida como la relación estociométrica o químicamente correcta, donde ocurre la combustión completa.
• 🚫 La mezcla químicamente correcta no siempre produce los mejores resultados en un motor de pistón debido al riesgo de detonación.
• 💨 En sistemas de inducción de carburador, la mezcla y distribución de los partículas de aire y combustible no es perfecta, lo que puede afectar el rendimiento.
• 🌡️ Al correr el motor con una mezcla más rica, no se pierde mucho poder ya que el exceso de combustible solo reduce levemente la eficiencia volumétrica del motor.
• 💨 Al correr el motor con una mezcla más débil, la reducción de potencia es significativamente mayor ya que parte del oxígeno inspirado no se utiliza.
• 🛫 Es común correr motores de aviones con carburadores en una mezcla un poco más rica que la químicamente correcta para garantizar un rendimiento óptimo.
• 📉 La consumo específico de combustible disminuye a medida que la mezcla se enfraquece por debajo de 15:1, lo que es útil para vuelos de巡航.
• 🔥 Las mezclas muy débiles pueden causar sobrecalentamiento y estragos en los componentes del motor, como la válvula de escape.
• 📊 Las necesidades de la mezcla varían con la velocidad del motor y la salida de potencia, lo que se refleja en las curvas de mezcla de aire-combustible típicas.

Q & A

¿Cuál es la proporción de aire a gasolina que se considera rica y en qué casos se utiliza?

La proporción de aire a gasolina que se considera rica es de 8 a 1, y se utiliza en algunos motores de automóviles que funcionan con combustión deficiente.

¿Cuál es la proporción de aire a gasolina conocida como la relación estociométrica y por qué es importante?

La proporción de aire a gasolina conocida como la relación estociométrica es de 14.7 a 1 por peso. Es importante porque en esta proporción, todo el oxígeno en la carga se combina con todo el hidrógeno y carbono durante la combustión.

¿Por qué no se utiliza la mezcla químicamente correcta en motores de pistón para obtener los mejores resultados?

La mezcla químicamente correcta no da los mejores resultados en motores de pistón porque la temperatura de combustión es tan alta que puede causar detonaciones y perder potencia.

¿Cómo afecta una mezcla ligeramente rica el rendimiento del motor en comparación con una mezcla más débil?

Una mezcla ligeramente rica no afecta mucho el rendimiento del motor, ya que todo el oxígeno todavía se consume y el exceso de combustible simplemente reduce ligeramente la eficiencia volumétrica del motor. En cambio, una mezcla débil reduce rápidamente el poder ya que parte del oxígeno inspirado no se utiliza.

¿Por qué es común correr motores de aeronaves con carburadores con una mezcla ligeramente rica en comparación con la mezcla químicamente correcta?

Es común correr motores de aeronaves con carburadores con una mezcla ligeramente rica, alrededor de 12.5 a 1, para asegurarse de que ningún cilindro funcione con una potencia severamente reducida debido a una mezcla demasiado débil.

¿Cómo se ven afectados el rendimiento y el consumo de combustible cuando se utiliza una mezcla más débil que la relación estociométrica?

Cuando se utiliza una mezcla más débil que la relación estociométrica, el rendimiento disminuye debido a que la combustión es más lenta y se quema a una temperatura más baja. Sin embargo, el consumo específico de combustible disminuye ya que la eficiencia aumenta debido a la combustión más fría y la disminución en la ocurrencia de detonaciones.

¿Qué sucede con los gases de escape cuando se utiliza una mezcla extremadamente débil?

Con mezclas extremadamente débiles, los gases todavía pueden estar quemando cuando se abre la válvula de escape, exponiendo la válvula a altas temperaturas que pueden causar fracturas o deformaciones. Además, el calor de los gases de escape que permanecen en el cilindro puede causar retonos en el sistema de admisión.

¿Cómo varía el requerimiento de mezcla de aire-combustible según la velocidad del motor y la salida de potencia?

El requerimiento de mezcla de aire-combustible es dependiente de la velocidad del motor y la salida de potencia. Se requiere una mezcla rica para arranque y funcionamiento lento, mientras que para vuelo de crucero se puede utilizar una mezcla más económica.

¿Cómo se puede mantener la mezcla correcta en un motor de aeronave que opera a diferentes altitudes?

Para operar eficientemente un motor de aeronave a diferentes altitudes, es necesario tener algún método de definir y regular la intensidad de la mezcla. Se pueden utilizar métodos basados en el cambio en la velocidad del motor o en la lectura de la temperatura de los gases de escape.

¿Qué indica el sistema de temperatura de los gases de escape y cómo se utiliza para ajustar la mezcla de aire-combustible?

El sistema de temperatura de los gases de escape utiliza una termocupla colocada en el tubo de escape del cilindro más caliente, que produce una tensión directamente proporcional a su temperatura. Al ajustar la mezcla hacia la posición más débil, la temperatura alcanzará un pico en la relación de 15:1. Luego, se debe ajustar la mezcla hacia la posición rica para disminuir la temperatura de los gases de escape, buscando la configuración que el manual de vuelo especifique como ajuste adecuado.