sábado, 31 de mayo de 2014

CCCLXVII - Motores "atmosféricos" y Motores sobrealimentados (1)

-Supongamos un avión privado de "High Performance" con dos motores a pistón, o sea que dispone de aditamentos completos como el paso de hélice variable y de velocidad constante con mandos de gas (negros), paso de hélice (azules) y mezcla (rojos). Más el aire caliente al carburador para evitar el engelamiento (mando aparte). Pero los motores son "atmosféricos" sin sobrealimentación de ningún tipo. Observar que los mandos de mezcla "pinchan" para que lo note un piloto distraído y "tirando" no pare el motor al llegar a ICO:  Idle Cut Off.


-Los instrumentos de motor, además de los de presión y temperatura de culatas aceite, gasolina, escapes, disponemos de un tacómetro, y un MAP (Manifold Air Pressure = Presión del Aire del Colector de admisión) que es el que nos controla la presión de admisión y que en el caso de un "motor atmosférico" más bien se trata de controlar la "depresión de admisión" pues en ningún caso subirá por encima de la presión atmosférica exterior reinante.

"Apunte del autor"
-Volvamos a suponer que se trata de un día estantard con 15ºC a nivel del mar y que la presión atmosférica es de 29'92 pulgadas de columna de mercurio (equivalente a 760 mm ó 1013 milibares). En éste momento en el indicador MAP en reposo nos marcará la presión atmosférica real ambiental para los dos motores de un bimotor.


-Seguimos suponiendo que se trata de un avión bimotor y ponemos en funcionamiento el motor izquierdo. A marcha lenta con la mariposa del carburador casi cerrada, en el colector se creará una gran depresión (15 o 16 inch. Hg) producida por la aspiración creada por los pistones en el ciclo de admisión. A medida que aceleramos la depresión disminuye y se acerca a la ambiental (que marca la aguja del motor parado) pero se quedará un poco antes -ver dibujo anterior- y no podrá nunca sobrepasarla. Existe la resistencia del filtro de aire, del carburador con su venturi y surtidores, recorrido de los colectores, etc. También está la temperatura del aire que hará que los valores indicados varien de un dia a otro incluso de una hora a otra: no es lo mismo hacer una prueba a las 9:00 de la mañana que a las 12:00.


-En la carrera de admisión vemos claramente que la presión está por debajo de la atmosférica. En un motor con sobrealimentador mecánico o turbosobrealimentador -dibujo siguiente- se produce un llenado más efectivo del cilindro, sobre todo a partir de ciertas r.p.m., entonces la presión sube por encima de la atmosférica.

"Apunte del autor"

-De todas maneras, al cilindro le llegará la MAP que el piloto quiera a través de la mariposa del acelerador. Precisamente desde la periferia del compresor del turbo hasta la mariposa hay una espacio con presión muy alta que actúa como "despensa" de aire comprimido y que al abrir la mariposa a petición del piloto "tomará" el aire que precise para una determinada potencia. Este espacio se denomina especificamente como "Upper Deck".

"Turbosobrealimentador abierto"
-Recuerdo que en mis inicios en Tradisa los camiones daban como máximo 125 CV. Hoy dia los camiones dan 500 CV con poco mas del cubicaje pero con turbosobrealimentadores para  subir las pendientes de las autopistas sin enterarse.

-Pero hay una gran diferencia: Un motor de avión de 300 CV, con turbo, a nivel de la pista puede dar sólo 310 CV. Es como si no tuviera turbo porque una válvula de alivio de gases de escape (la Waste Gate) los derivan al exterior antes de llegar al turbo. Ocurre que a medida que el avión asciende, la válvula se va cerrando controlada por un pistón y unos sensores, manteniendo la potencia del suelo hasta llegar al nivel critico que es donde empieza a perder potencia lo mismo que un atmosférico. O sea, es un medio de restablecer la potencia con la altura.

-Precisamente en  la foto del turbo del Liberator vemos el "Waste Gate" abierto, la turbina no rendirá y no se creará presión en el "Upper Deck". (ver CCCXLIX). Se irá cerrando con la demanda de potencia y la mantendrá con la altura, modulando su posición constantemente.

NOTA: Quinta figura: en la cabeza del cilindro se inyecta (F) el combustible que al estar el motor caliente se vaporizará primero y gasificará después antes de entrar en el cilindro. En el carburador de la segunda figura, al brotar la gasolina del surtidor sale en forma de gotitas que se emulsiona con el aire, luego se vaporiza y finalmente al llegar a la culata caliente se gasifica.

ReF.:   (CCCLXVII)      RMV   /  


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