Hur magrar man motorn utan tillgång till CHT och EGT?

Och hur ska man kunna se det på varvtalet med en constant speed prop? Svår nöt tycker jag spontant, men det finns kanske någon som vet.

 

Återstår väl bara att magra tills man känner att motorn tappar effekt eller börjar gå orent och sedan rika på lite lagomt... en sak om instrument är trasiga men det känns obalanserat att ha en kärra som är så pass avancerad med CS och inte ens ha en en-cylinders EGT-mätare :/

 

Vad säger flyghandboken? Det bör vara första stället att titta på!

Eftersom flygplan med CS har både varvräknare och mätare för ingastryck så har man fullständig kännedom om motoreffekten. Finns bränsleflödesmätare så kan man magra med hjälp av den. Det bör finnas diagram i motorhandboken över utmagrat bränsleflöde vid olika effektuttag. Givet inställt varvtal och MP så magrar man till angivet bränsleflöde.

CHT behöver du inte ha bara för att det är CS, men motorer med högre effekt riskerar överhettning i vissa situationer och då är en CHT nästan nödvändig.

 

När jag hade min Aerostar så magrade jag enligt principen "the big pull" som jag fått lära mig. Jag hade heller inga CHT instrument. Jag hade dock EGT, men den mätte inte individuellt. "The big pull" är en gammal teknik som användes redan på 50-talet på DC-4, DC-6 och-7 när dom ville få bättre räckvidd. Helt enkelt: man magrar snabbt tills man tappar ungefär 10 knop eller motorn börjar gå orent och sen rikar man på en aning. På så vis tillbringar du nästan noll tid runt "peak", vilket är det som kan skada. Förvisso, utan individuella CHT mätningar tar man alltid en liten risk att en av cylindrarna inte är Lean of Peak, men det är kanske en chans man får ta. Också, över 8000ft, så kan pga atmosfärtrycket inte skada en cylinder, eftersom motorn inte kan ge full effekt där.

 

Istället för att titta på varvtalet så får man titta på ingastrycket som kommer att minska istället. Om du vet vad det är för motor så kan du också hitta dess operators manual(i väntan på POH alltså) och se vad som står där om magring, ofta kan de vara mer detaljerade om det är ett gammalt flygplan. Fuel flow-mätaren brukar vara enklast att magra med förutsatt att man vet hur mycket FF ska vara vid en bestämd effekt.

Kör hårt och flyg försiktigt!

 

Det är kanske inte allmänt känt, men den magringsinställning som ger de högsta temperaturerna i motorn är typiskt 25-50°F på den rika sidan om max EGT. Man bör alltså undvika "halvdan" magring. Antingen magrar man aggressivt till max EGT eller magra sidan (LOP) eller så magrar man till bästa effekt, vilket typiskt är 100-150°F på rika sidan om max EGT.

 

Skräm inte någon nu så de inte vågar magra

Viktigaste att ha I bakhuvudet, är du på under 75% effekt så ska du kunna göra vad som helst med det röda reglaget utan att skada motorn (att kolla oljetemp och CHT är naturligtvis fortfarande viktigt men blir dessa för höga så är det snarare effektminskning/fart/stigvinkel än blandningsinställning som behöver justeras)

 

Jag nämnde det för att det fortfarande finns en utbredd föreställning om att man bränner ventiler genom att magra för hårt. Jag har själv hört en flygtekniker med mycket stor erfarenhet av lätta flygplan hävda att magring till max EGT förstör motorn.

Det är intressant hur attityden till magring har förändrats i takt med att bensinen blivit dyrare. När jag tog mitt PPL år 1984 var regeln i klubben att endast innehavare av IR fick magra. Motiveringen var att de hade bättre checklisterutin och inte skulle glömma bort det röda reglaget i något dumt läge. I dag finns i många flyghandböcker instruktioner för hur man magrar under taxning...

 

Jo, även när jag tog PPL 99-2000 så var det röda reglaget något man bara bekymrade sig om på över 5000 fot.
Det var inte många år sedan, en klubb jag fortfarande är verksam i, hade förbud mot att magra!

 

För någon månad sedan hade vår klubb en gästföreläsning av en lokal flygtekniker om just magring.

Han förklarade att bränsle i överskott (rik blandning) har en kylande effekt på motorn, på liknande sätt som att svett kyler kroppen vid avdunstning.

Sedan blir motorn som varmast när man tar ut max effekt, men han menade att man skulle tänka på detta och helst inte magra till lean of peak vid höga effektuttag (om jag minns rätt ).

 

Visst kyler bränslet, men det betyder inte att motorn blir varmare ju mer man magrar. Vid en viss punkt får man ju ett bränsleunderskott och då faller temperaturerna ändå. Man skulle kunna tro att man får bäst effekt vid optimal bränsleluftblandning, men det stämmer inte utan det får man vid ett visst bränsleöverskott. Jag är inte säker på varför, men jag tror det har att göra just med den kylande effekten. Genom att bränsleöverskottet kyler så kan en del överskottsvärme som annars skulle gå ut med avgaserna överföras i nyttigt arbete -- EGT vid bästa effekt är ju 100-150°F lägre än max EGT. (Ett extremt exempel på denna effekt är vatteninjektion som används -- eller har använts -- i en del militära jetmotorer. Genom att spruta in vatten i motorn höjer man dragkraften. Det beror på att värmen i avgaserna delvis används till att förånga vattnet och ångtrycket ger extra dragkraft.)

Titta på nedanstående diagram från Lycoming så ser man detta tydligt, liksom att motorn blir som varmast en bit på den rika sidan om max EGT och att den optimala bränsleluftbladningen ligger något på magra sidan om max EGT.

 

Inte bara jetmotorer utan även kolvmotorer under WII och vissa racingplan.

 

"Man skulle kunna tro att man får bäst effekt vid optimal bränsleluftblandning, men det stämmer inte utan det får man vid ett visst bränsleöverskott. Jag är inte säker på varför, men jag tror det har att göra just med den kylande effekten"

Njae, teoretiskt så skulle som sagt bäst effekt komma vid den optimala blandningen men i verkligheten kommer inte alla bränslemolekyler att hitta sina syreatomer under den tämligen korta tid de har på sig. Som synes I diagrammet ovan så kommer max CHT lite på den rika sidan av peak. (Har sett andra diagram där det är ännu längre på den rika sidan) sen har man temp på ventiler som också blir varmare på den rika sidan av peak.

Allt leder till samma slutsats, om motorn går rent på den magra sidan om peak så är det där man ska ligga. De flesta insprutningsmotorer klarar det som standard och är cylindrarna ojämna så kan det fixas med byten av insprutningsmunstycken. På förgasarmotorer är det mer tur om det går eller inte.

 

Jag håller inte med dig riktigt där. "Teoretiskt" handlar det inte bara om hur effektiv förbränningen är utan även vilken verkningsgrad man får. Verkningsgraden styrs framförallt av hur stor del av värmeenergin från förbränningen som kan omvandlas till mekanisk energi. Det som inte blir mekanisk energi försvinner framförallt som värme hos avgaserna. Ju kallare avgaserna är när de kommer ut ur cylindern desto bättre har man alltså utnyttjat förbränningsenergin.

Genom att använda överskottsbränsle som kyler avgaserna genom att förångas så höjer man verkningsgraden och därmed effekten. Så läget för bästa effekt bestäms av en kombination av förbränning och verkningsgrad och det inträffar tydligen vid 100-150°F på den rika sidan.

 

Idealet vore om varje bränslemolekyl hittade sina syreatomer så tidigt i förbränningsprocessen att de hunnit brinna klart väl före ventilerna öppnar, detta är naturligtvis en omöjlighet. Det mesta av förlusterna är helt riktigt värme, men det blir inte effektivare av att kyla avgaserna med soppa.

Det finns en bra bild på en merlinmotor där förlusterna redovisas, ska försöka hitta den. (Turbo är väl det enda realistiska alternativet för att återvinna avgasernas värmeenergi)

 

Hur kan det inte bli det? Förångningen av bränslet i cylindrarna kräver energi, vilket kyler. I gengäld ökar förångningen trycket i cylindern. Det är alltså i princip ingen skillnad mellan bränsleöverskott och vatteninjektion som vi talade om tidigare.

Det är klart att har man för mycket överskottsbränsle så blir förbränningen mindre effektiv vilket mer än väl uppväger effekten av kylningen.

Det är möjligt att jag är helt fel ute, men då vill jag gärna förstå varför.

 

Vatteninjektion höjer maxeffekt på bekostnad av effektivitet, likaså som när vi "slösar" med soppa genom att köra full rik vid maxeffekt, dels för att kyla och dels för att skapa större gasvolym/tryck.