Ochuzování pístových motorů a jejich management
Ing. Dobroslav Chrobák Cirrus Aircraft CZ
• Vždy dodržujte POH a EOM
Ochuzovaní • Proč u letadel??? • Rychle a často se měnící výška • Stoichiometrický poměr palivo vzduch/ Směs / Mixture
Detonace - samovznícení • • • • • •
Nekontrolované hoření – zapálení směsi, s nadzvukovou rychlostí - výbuch Nevzniká zážehem zapalovací svíčkou ale samovolně - vznětem Důvodem jsou zejména vysoké teploty a tlaky Nebo zbytky nevyhořeného paliva / horký Carbon (ochuzovat při pojíždění) „ruka v ruce“ s výkonem Příliš ochuzeno na FULL PWR
• Projevy • hlasitý nepravidelný chod motoru • Vysoké CHT nízké EGT
• Detonace zážehového (benzínového) motoru SNÍŽENÍ ŽIVOTNOSTI – MOŽNOST POŠKOZENÍ!!!!
Poškození detonacemi • Typické poškození pístu díky detonačnímu spalování • 5 až 25 x vyšší rychlost hoření / výbuchu
Praktický příklad „detonačního“ motoru • Dieslový motor – spalování bez zážehové svíčky, pouze vysoká komprese • Větší tlaky, těžší konstrukce motoru
Letecký dieselový motor Výhody • Nízké náklady na levné palivo dostupné i v Rusku a Africe • Nové AUSTRO ENGINES pouze JET A1 ne Diesel!! • Vodní chlazení – minimalizace prudkého schlazení SCHOCKCOOLINGU
Letecký dieselový motor Nevýhody • Mnoho komponentů a systémů (Turbo, reduktor, vodní systém, FADEC…) jako zdroj problémů • Vysoká hmotnost – snižuje užitečné zatížení, zejména nové Austroengines • Nízké TBR (resp. TBR – Time Between Replacement) • Malá výšková charakteristika i s Turbem (cca 6000 ft) • Přetechnizované (overingeneer) – FADEC (zdroj problémů a nehod) • Vysoké otáčky na hřídeli – reduktor do pomala • Drahá údržba – díky nizké životnosti motoru (1200h) a reduktoru (300-600h) • Problémy se startováním za letu
Jak se bránit detonacím • Palivo s vysokým oktanovým číslem (100 LL) • Bohatá směs – snižující teplotu, zvyšující detonační rezervu • Menšími kompresemi (SR22T vůči starším SR22Turbo/TN) • Snížením plnícího tlaku • Snížením zatížení (výkonu) motoru (Lean of Peak Climb u SR22T) • Správným seřízením předzápalu • Pojíždění s ochuzením
Jak jsme připraveni na bezolovnatý letecký benzín AVGASS 96 • Problém u letadel s vysokými kompresními poměry s certifikací pro vysoké letové hladiny (Turba) díky problémům s odpařováním paliva • Hledá se náhrada díky ekologickému problému s tetraetylem olova (LL - Low Lead) • V blízkém budoucnu pravděpodobně se z paliva vyjme Tetraetyl, • Snížení detonačních schopností AVGASS na 96
RED ZONE - ČERVENÁ ZÓNA • • • •
Definuje se při certifikaci motoru Rozsah od MAX POWER do MAX RECOMENDED CRUISE Neochuzovat na MAX POWER!!!! – Detonační spalování!!! Pouze SR22 (bez turba) – dle MAX PWR FUEL FLOW • Dle tabuky • Nebo GREEN ARC – FUEL FLOW • Neno EGT CCA 1400 F
• MAX RECOMENDED CRUISE • • • •
SR20 – 75% PWR SR22 – 75% PWR SR22 TN – 75% SR22T – 85% (nižší kompresní poměry, nové original Continental turbo)
Continental IO 550 N – SR22
Čím ovládáme množství paliva - ochuzujeme?? Směs – MIXTURE - RED KNOB
Základní režimy ochuzování 1.
Peak EGT
• Vysoké teploty, nedochází ke správnému chlazení při vyšších výkonech a vnějších teplotách • Ideální stoichiometrický poměr • Spotřebováno všechno palivo i vzduch 2. Rich of Peak – BEST POWER • Chlazení palivem • Výkon limitován množstvím kyslíku • Přebytek paliva může způsobit vibrace, zahlcení palivem, usazeniny na výfukových ventilech 3. Lean of Peak – BEST ECONOMY • Výkon limitovaný množstvím paliva • Přebytek vzduchu poskytující chlazení • Přebytek vzduchu může způsobit vysazení motoru
Lean of Peak (prebytek/ chlazení vzduchem)
Rich of Peak (přebytek / chlazení palivo)
BEST POWER – RICH OF PEAK 75°ROP – RICH of PEAK EGT
• Nastavíme EGT 75°RICH of PEAK EGT • Obohacením směsi klesají teploty hlav válců • Chlazení palivem
BEST ECONOMY – LEAN OF PEAK 50°ROP – LEAN of PEAK EGT
• Nastavíme EGT 50°LEAN of PEAK EGT • Ochuzením směsi klesají teploty hlav válců • Chlazení chlazení vzduchem • Ztráta výkonu cca 5-7% od PEAKu • Výkon 65% a méně (po ochuzení)
SR20 automatický systém ochuzování • Automatická výšková kompensační pumpa • Aneroid měřící tlak okolitého vzduchu • Kompenzuje na FULL RICH / FULL POWER
Ochuzování při pojíždění • Hned po nastartování mírně ochudit • SR20 není nutno
Ochuzování vzlet • SR20 • Plně bohatá směs FULL RICH • Automatický kompensační systém • FUEL PUMP ON • SR22 • Plně bohatá (MAX FF 27 US GAL) • Nad 4000 ft ručně ochuzovat • Dle tabulky nebo GREEN FF • FUEL PUMP ON
Ochuzování vzlet SR22T • Vždy plně bohatá směs (chlazení TURB) FULL RICH • FUEL PUMP ON • Monitorovat MP MAX 37 INCH kvůli nadměrnému plnění (OVERBOOST) • V zimě možno krátkodobě i nad 37,5 (žlutý oblouk) • Monitorovat FF – GREEN ARC • Nutná dokonalá údržba a nastavení motoru
Stoupání SR20 • Plný výkon (nestahovat) • Mixture FULL RICH • F.PUMP ON • Cruise Climb Speed Vy + 5-10 kts (100-110) • V teplém počasí vypnout klimatizaci (snižuje výkon)
Cestovní stoupání SR22 • Plný výkon (nestahovat) • Mixture – konec zeleného pole FF nebo MAX PWR FF tabulka • F.PUMP ON • Cruise Climb Speed Vy +10 -20 kts (110-120) • V teplém počasí vypnout klimatizaci (snižuje výkon) a použít jemně vyšší hodnoty FF nebo zvýšit Climb Speed
SR22T FULL POWER CLIMB • Rich of Peak Technique • Plný výkon • F.PUMP BOOST • Mixture – v zeleném poli FF • CHT – pod 420° F (zelený rozsah) • Rychlost 120-130
SR22T CRUISE CLIMB • Plnění pod 30,5 MAP – 85% (mimo červenou zónu) • Lean of Peak (chudá strana) dle CYAN TARGET nebo méně – dále od PEAK EGT • CHT – pod 420° F (zelený rozsah) • Rychlost 120-130 • F.PUMP BOOST • Musí se uchladit okolitým vzduchem • Pokud se hřeje – malinko ochudit a zvýšit IAS • Pokud se hřeje i tak – FULL PWR CLIMB!!!
Best Power Cruise SR20/22 • Plnění 75% nebo méně • F.PUMP OFF po stabilizaci dodávky paliva (vypařování teplého paliva ve větších výškách) • EGT nastavit 75° ROP – RICH of PEAK (bohatá strana)
Best Economy Cruise SR20/22 • Nastavit výkon 70% • F.PUMP OFF po stabilizaci dodávky paliva (vypařování teplého paliva ve větších výškách) • EGT nastavit 30-50° LOP – LEAN of PEAK (chudá strana) • Výkon 65% nebo méně po ochuzení – ztráta 5-7% PWR na chudé straně • Plynulý chod – dobře seřízený motor • Nejšetrnější režim – nízké teploty a výkony
Cestovní výkon SR22T • Dtto jako CRUISE CLIMB – LEAN OF PEAK • Energie na stoupání se promění na dopřednou rychlost • Výkon 30,5 MAP nebo méně – max 85% výkonu • Pumpa dle potřeby (OFF/ BOOST dle stability dodávky paliva) • Ochudit MIXTURE na CYAN TARGET nebo méně • Jestli máme vysoké CHT nad 420°, dále jemně ochudit
Klesání • Ochuzujte stejně jako u cestovního režimu • SR22 mírně obohacujte (podobné hodnoty EGT jak v cestovním režimu) • Plánujte klesání 500-800 ft/min, vyhnete se zbytečnému podchlazování • Výkon dle potřeby – cestovní nebo ne méně než 50% • Pro rychlé klesání možno změnit z LOP na ROP – víc vnitřního tepla • CHT v zeleném
Shock cooling – podchlazování motoru • Definován jako změna CHT o víc než 30°F / min • Používejte mírné klesání • Co nejblíž cestovnímu výkonu • Největší problém z vysokých hodnot CHT v cestovním režimu ROP (Best Power) nebo stoupání a hned do klesání • Nejmenší problém z LOP – Best Economy – nižší CHT
Přistání • FULL RICH (příprava na GO ARROUND) • U SR22 dle tabulky MAX PWR FF nebo pod 4.000 FT full RICH • BOOST PUMP ON (příprava na GO ARROUND)
Výsledek správného používaní motorů??
• TBO motoru Continental používaných v Cirrusech je 2200 -2400 h (dokonce i Turbo)
Děkuji za pozornost…
Dotazy?
