Vou me referir a um antigo artigo da AvWeb por Mike Busch com meus links neste post.
Como acontece com quase tudo o que Mike escreve, vale a pena uma boa leitura.
Por que o pré-aquecimento é importante?
O pré-aquecimento do motor no inverno é importante por várias razões, mas há duas principais que devem chamar sua atenção - a primeira é evitar desgaste de metal sobre metal garantindo que todas as peças tenham folgas adequadas para funcionar, e a segunda está melhorando lubrificação certificando-se de que seu óleo esteja pronto para fluir e os espaços para os quais ele fluirá sejam abertos o suficiente para permitir a entrada de óleo.
Desgaste Metal-Metal
A partida de um motor a pistão é responsável pela maior parte do desgaste que o motor vê em sua vida útil - superfícies que há muito tempo tiveram seus revestimentos protetores de escorrimento de óleo estão batendo juntas enquanto você liga o motor e por alguns segundos após a partida até o óleo A bomba pode aumentar a pressão e a lubrificação por salpicos na caixa da manivela pode revestir completamente as outras partes móveis.
No caso de uma verdadeira frio começar, há uma complicação adicional: como 2NinerRomeo aponta, metais diferentes no seu motor têm coeficientes diferentes de expansão térmica e você tem aço (provavelmente várias ligas), alumínio, latão e alguns outros em sua usina. Quando frio, as folgas entre esses metais podem ser tão apertadas que o desgaste adicional é substanciale, em um determinado momento, você pode até danificar o motor ao tentar arrancar, barbear ou girar os rolamentos e arrastar as paredes dos cilindros com os pistões em rápida expansão assim que o motor for acionado.
Lubrificação
O outro fator a considerar em uma partida a frio é a lubrificação - o óleo que faz a lubrificação e os espaços em que precisa fluir.
Retire a vareta de um motor frio e você ficará maravilhado com a forma como o óleo se agarra lá em uma camada espessa (isso é especialmente verdadeiro para óleo pesado de classe única como 100W, mas mesmo o 15W50 começa a ficar muito grudento no 30 ° F -35 ° F). O óleo espessado pelo frio não bombeia muito bem - seu motor pode levar um tempo maior que o normal para desenvolver a pressão do óleo, e espaços estreitos podem receber pouca ou nenhuma lubrificação até que o óleo aqueça (e diminua) o suficiente para obter através das galerias de óleo mais estreitas e espaços apertados entre alguns componentes.
Esses espaços apertados, como mencionei em Metal-on-Metal Wear, tendem a ser mais apertados quando está frio, o que significa que é ainda mais difícil o óleo entrar no caminho e criar uma boa película de fluido. Até que esse filme seja construído e faça seu trabalho, seu mecanismo é realmente inadequadamente lubrificado, mesmo se estiver em execução. (Confira o vídeo do webinar na resposta do 2NinerRomeo, onde Mike Busch entra em muitos detalhes sobre como o óleo funciona, ele tem uma boa explicação do processo de lubrificação de filmes fluidos.)
Como faço para garantir o pré-aquecimento certo?
O melhor pré-aquecimento possível é passar a noite em um hangar agradável, quente e aquecido. Basicamente, garante que todas as partes de sua aeronave tenham atingido a mesma temperatura e até oferece a você um bom lugar para fazer a pré-comprovação, em vez de fazê-lo na rampa nos ventos de inverno do nó 6-mas-que-parece-que-60 .
Um pré-aquecimento do hangar não é apenas o melhor para o seu motor - seus instrumentos de giroscópio atingem uma temperatura quente agradável (lembre-se, os giroscópios mecânicos precisam girar e têm os mesmos problemas que o seu motor em termos de folgas. reduzido pelo frio) e a bateria do navio também esquenta, por isso está pronta para fornecer a melhor corrente de partida possível.
Eu não tenho um hangar seu torrão insensível!
Infelizmente, alguns de nós (como eu) não têm hangares - aquecidos ou não - ou nosso FBO local cobra uma quantia alta para passar a noite no calor. Aqueles de nós que não têm hangares precisam pagar com algum tipo de pré-aquecimento na rampa. Vou assumir que você está no mesmo barco que eu (sem hangar, sem eletricidade) e tenho que usar alguma outra técnica.
A maioria dos pré-aquecimentos da rampa, onde você não tem hangar nem eletricidade, assume a forma de sistema "ar quente forçado" - um rodado pelo FBO, ou portáteis movidos a propano. Existem até aqueles construídos em torno de um fogão de acampamento que são enganosamente bons no trabalho (e uma pitada pode queimar as avgas que você drenou verificando seus tanques em busca de água).
O procedimento geral para um pré-aquecimento de ar quente forçado é apontar o calor para as entradas de refrigeração da capota, deixando o ar quente fluir sobre e ao redor do motor e para fora das saídas de refrigeração. Ligue o aquecedor antes da partida e, com um pouco de sorte, quando terminar o passeio, seu motor estará pronto para iniciar.
Se estiver extremamente frio, você pode bloquear parte das entradas e colocar um cobertor sobre a capota durante o pré-aquecimento para ajudar a manter o calor retido no motor e, como salienta o 2NinerRomeo, ao usar uma fonte de calor de alta intensidade como um aquecedor de propano certifique-se de não injetar tanto calor na capota que empurra sua tinta. Um aquecimento gradual é o que você deseja - estamos assando lentamente o motor, não o grelhando.
Como sei que o pré-aquecimento está "pronto"?
Existem três maneiras comuns de saber se seu pré-aquecimento teve tempo suficiente para aquecer adequadamente seu mecanismo - cada técnica funciona muito bem e você pode usar o que for mais adequado para sua situação.
Testando pela sensação
Isso é clássico se você tiver uma capota que possa ser facilmente aberta como a maioria das aeronaves Piper, apenas sinta todos os seus cilindros e o cárter. Se o seu pré-aquecimento for suficientemente completo, todos devem estar levemente quentes ao toque. É de baixa tecnologia, mas funciona bem se você pode usá-lo.
Por uma questão prática, geralmente é mais fácil dizer se a "extremidade superior" (cilindros) está pronta dessa maneira do que a caixa da manivela da "extremidade inferior" / eixo de manivela / mancais), mas com algumas capotas (muitas Cessnas ou meu Cherokee 180 ) você simplesmente não está colocando a mão lá para sentir o motor: é possível alcançar os cilindros dianteiros e um pouco da caixa, mas a metade traseira do motor é basicamente inacessível sem desmontar a capota (e perder tudo o que está preso) calor).
Testando com a vareta
Outro bom indicador é que, quando você retira a vareta do motor, o óleo flui muito bem - compare com a espessura e a xarope do óleo no motor frio e deve ser óbvio quando estiver "pronto".
Isso funciona para praticamente todos os motores, mesmo que o único acesso que você tenha seja a pequena porta de óleo, mas também é um dos indicadores mais lentos e conservadores: praticamente toda a massa térmica do motor precisa aquecer antes do óleo entrar. o reservatório vai esquentar e começar a relaxar.
Verificando com seus instrumentos
A maneira final de verificar o status do seu pré-aquecimento é verificar os instrumentos do motor: se todas as temperaturas da cabeça do cilindro estiverem lendo algo razoável (por exemplo, 60-70F) e a temperatura do óleo estiver no mínimo "fora do pino", seu motor foi completamente aquecido.
Essa técnica é um pouco dependente de instrumentação - alguns motores podem não mostrar uma indicação da temperatura do óleo até que você alcance o óleo na faixa de graus 90 (o que seria ótimo para a inicialização, mas ruim para ficar sentado na rampa esperando) . Para esses motores, você provavelmente deseja usar o teste de vareta de mergulho para verificar se o óleo está "pronto".
Essa técnica também funciona melhor se você tiver sondas de cilindros individuais, pois você pode determinar se o seu motor foi aquecido uniformemente (isso é especialmente verdadeiro em motores mais longos, como um motor de cilindros 6: se os cilindros dianteiros foram explodidos com ar quente) e estão nos 90s, mas os cilindros traseiros ainda estão lendo os graus 30, pode ser necessário ajustar o procedimento de pré-aquecimento para aquecer esses cilindros traseiros!)
Pensamentos de despedida - Coisas fora do compartimento do motor?
Concentrei-me principalmente no pré-aquecimento do motor, que é o que a maioria das pessoas pensa quando pensa em pré-aquecimento de aeronaves, mas como mencionei brevemente, vale a pena notar que outras partes da aeronave também se beneficiam do pré-aquecimento.
Por exemplo, uma bateria quente (60-70 ° F) funcionará melhor do que uma fria. Se sua bateria estiver no compartimento do motor, ela será aquecida durante o pré-aquecimento, caso contrário, você deve estar ciente de que a partida a frio exige muito da bateria, e sua bateria apreciará se você limitar a partida, tanto quanto possível.
Da mesma forma, todos os seus instrumentos giroscópicos (turn & bank, giroscópio direcional, indicador de atitude) precisarão girar - o que acontece com pressa (assim que você aperta o mestre para os elétricos, assim que o motor engatar e o vácuo a bomba começa a girar realmente para os movidos a vácuo).
Se você puder direcionar um pouco de ar quente para dentro da cabine, seus instrumentos de giroscópio agradecerão (e você provavelmente agradecerá a si mesmo - esses garfos de controle são FRIOS!). Os giroscópios sofrem menos do que o seu motor e certamente custam menos para serem substituídos quando desgastados, mas mantê-los felizes vale um pouco de esforço.