Лед в карбюраторе: причины образования и методы борьбы

[Alxandr]

Отлетал на Пайпере с Субариком,который сам же и построил 402 часа за четыре сезона.Продал.Весной купил С-150F.Захотелось "железный" самолёт.Уже заказал ук.температур цилиндров и выхлопа,а после Вашей статьи буду однозначно заказывать и ук. темп.карба.

Доброго дня!

Купил днями в фирме Глобал в Эдмонтоне (они занимаются продажей б\у запчастей от самолетов малой авиации) кучу цацок для своего Пайпера.

Для интересующихся выкладываю цены.

1. EGT Gage with probe (однопозиционный датчик температуры выхлопных газов в сборе) = $85 + 5%
2. Pitot heater Piper PA-28 ( обогреваемый ПВД) = $250 +5%
3. К нему включатель и предохранитель-автомат = $100 +5%
4. Указатель температуры внешней среды от С-172 = $75 +5%

Сам выбирал на складе, сам проверял работоспособность.

Нашел в хорошем состоянии датчик температуры воздуха в карбе, а вот за него зарядили 360 баков +5%.
Решил пока что отложить покупку, но месяц они обещают подержать.

 

[bezumec86]

А на инжекторных лайкомингах может возникнуть лед где ни будь, или это характерно только для карбюраторных моторов?

 

[Alxandr]

на инжекторных лайкомингах...

Вероятность есть, тильки дюже маленька!

Физику не обманешь, те же процессы охлаждения при испарении бензина происходят точно так же.
Вся разница в том,что в карбюраторе это происходит перед заслонкой и непосредственно в трубке Вентури. А в инжекторном- в зоне, где конденсирующаяся в лед влага поступает непосредственно в цилиндры.

Посмотрите внимательно заметки выше.

Сегодня я, что называется, на собственной шкуре проверил все это рекомендации.
Продолжаю обратный полет кросс-Канада, теперь на Восток.
Долетел до Великих озер, и тут непогода накрыла по-серьезному.
По английски это назыаается Marginal VFR.
Четыре с половиной часа легкого дождя, низкой облачности. Пытался прорваться в CYSP, каждые 10-15 минут отрабатывал подогревом карба, льду в нем нарасти не позволил.
Убедился, что аэропорт накрыт, и полетел  180 км обратно в CYQT.
Международный аэропорт, можно было зайти по ILS, но чего котенка мучать - зашел по VFR.

Теперь жду погоду...

Да, carbicing - это серьезно!

 

[Obormot]

если там распределенный впрыск, как в автодвижках, когда форсунки льют на закрытый впускной клапан, или сквозь открытый клапан прямо внутрь цилиндра, то есть только одно место, которое может обмерзать - это сама дроссельная заслонка, особенно если она закрыта.
конденсация влаги на ней может происходить за счет скачка давления ( разрежение после заслонки). на инжах этот узел обычно конструктивно имеет тосольный подогрев, но на мелких двигателях он часто отсутствует или не подключен в систему прямо с завода.

например у меня на ниссане HR16DE 1,6 литра подогрев конструктивно есть, но никуда не подключен, стоят заглушки, и это не колхоз. подозреваю, что этот же узел будет обогреваться при использовании на бОльшем двигателе, или может в какой-нибудь "северной" комплектации.

а на сонате 3 двухлитровой и трехлитровой всё есть и подключено.

 

[Vas-T]

Obormot, Вы ведь никогда не видели впрысковый Лайкоминг. 
Не вводите народ в заблуждение. С автомобильным впрыском практически ничего общего нет. Да и двигатели настолько разные, что с автомобилями некорректно сравнивать.
Перегоняли мы как-то, (в феврале, вроде) RV-10 из Москвы в Краснодар, после взлета практически сразу воткнулись в облачность (если бы зона Ростовского ОРВД не задержала вылет на более чем час, этого не произошло бы), набрали 2700, началось обледенение- в кабине почти темно, законцовок крыльев практически не видно. Запросились на 3300, нам дали разрешение, полезли вверх. Уточнили, правда, причину, и, получив ответ о характере обледенения "легкое посеребрение на фонаре" разрешили набрать 3300.
К этому времени стекло было замёрзшим полностью, на передней кромке крыла льда было сантиметра полтора. Кроме того, периодически, через всё крыло, в смысле от передней кромки до задней, мгновенно возникали ледяные дорожки, шириной 2-3 см.
Понимая, что вниз дороги нет, решили лезть вверх. Стало чуть светлее, но из облачности не вышли. Приборная 270, путевая 310-320. Дорожки то возникали, то испарялись. Иногда, попадая в дождик, за несколько секунд на передней кромке крыла вырастал снежный "мох". Так летели около часа. Потом вдруг всё внезапно прекратилось, вывалились из облачности (уже за Липецком), оглянувшись, увидели прекрасную картину: резкая, вертикальная, плотная стена облаков с высоты где- то 3800, и, практически, до самой земли...
Двигатель Lycoming IO-540, кажется, 6-ти цилиндровый, 260 л.с., впрыск. Тряски от обледенения винта не было. Винт Хартселл, ВИШ.
Система питания там такая: воздух проходит через возд. фильтр, потом через, типа, блок- диффузор, где расположены заслонка и две "иголки". Заслонка понятно для чего, а "иголки"- дозируют топливо, одна- наддув (связана тягой с возд. заслонкой), другая- так называемый "миксер" или обеднитель, хотя, кто как называет, так же служит для выключения двига.
Топливо после этих "иголок" не попадает в диффузор! Оно отводится по топливному шлангу в "дистрибьютор" (распределитель), вот после которого по индивидуальным трубкам подводится к форсункам, расположенным непосредственно перед впускными окнами цилиндров.
Воздух после диффузора и возд. заслонки проходит по патрубкам внутри поддона двигателя (предполагаю, что он там нагревается), а затем подаётся к цилиндрам. Сами форсунки НЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ (как на автомобилях), а механические, работают за счет разницы давлений.
Предполагаю, что если бы в вышеизложенном случае мы оказались на самолете с карбюраторным двигателем, последствия могли быть ... да... могли быть серьёзными...

 

[Obormot]

сам не видел, но читал.

в контексте обледенения не столь важно, что дозирование топлива там осуществляется изменением давления в топливной системе, а не открыванием-закрыванием клапана.

важно, что топливо подается прямо к горячему цилиндру и клапану, после дроссельной заслонки, и испарение топлива именно там не вызовет появления льда.

и никакой он не сверх уникальный этот впрыск, по описанию на древний к-джетроник похоже.

 

[Alxandr]

Продолжаю тему Carb ising.

Осень плавно переходит в зиму и для летающих всесезонно пилотов наступает период, когда нужно быть особенно внимательным к проблеме обледенения и в частности образования льда в карбюраторе.

Предлагаю для ознакомления официальный рапорт НАСА США о таком зарегистрированном случае.
Сначала оригинал на английском, потом ручной перевод.
Не синхрон, но за суть отвечаю.

NASA Aviation Safety Reporting Sistem
Aircraft: C182
Situation: Carburetor icing
ASRS Report #3
“The Engine Stopped Running”
A C182 Pilot learned that severe carburetor ice can form even though no airframe icing is seen. The Pilot was lucky to break out of the clouds and restart the engine.
[ch9632] We were at 12,000 feet on an instrument flight plan in communication with Approach. The Controller directed us to descend and maintain 9,000 feet. Flight conditions were IMC, -4 degrees C, and no airframe icing was being encountered. We reduced throttle in order to descend and within a few seconds of reducing throttle, the engine stopped running. After completing the Engine Failure Checklist, with no success, we declared an emergency with Approach…. We continued on our present heading with the intent of making an emergency landing at a nearby CTAF airport…. Upon further discussion with the Controller, however, we elected to head for a nearby Class D airport…. As we descended (still in IMC) we were able to restart the engine…. We continued to descend towards the airport and broke out of the clouds into VMC at approximately 4,800 feet….

It is clear that this engine failure incident was caused by severe carburetor ice— just below the freezing level, in clouds, with visible ice crystals. Although the ice crystals were not of the type that created airframe ice (no airframe ice was reported in our area), it was ideal for causing carburetor ice, which built up more rapidly than we were able to clear using carburetor heat.


Остановка работы двигателя.

Пилот Сессны 182 обнаружил, что значительное количество льда в карбюраторе может образоваться,  даже если мы не видим образование  льда на планере самолета.
К счастью пилот смог покинуть облака и вновь запустить двигатель.

«Мы были на 12000 футов в полете по приборам и установили связь с диспетчером прилета. Диспетчер дал указание снизиться и выдерживать 9000 футов. Погодные условия были ППП, минус  4 градуса Цельсия и  лед на планере и поверхностях не образовывался. Мы уменьшили газ для того, чтобы начать снижение, и через несколько секунд, после того, как мы уменьшили газ, двигатель остановился.
Мы выполнили процедуры, предусмотренные чек-листом для случая остановки двигателя, но без результата, и сообщили об аварийной ситуации диспетчеру. Мы продолжили снижение в прежнем направлении с намерением совершить аварийную посадку в ближайшем аэропорту. В процессе снижения (продолжая находиться в облаках), мы имели возможность попытаться вновь запустить двигатель. Мы продолжали снижаться в направлении  аэропорта и вышли из слоя облачности и восстановили визуальный контакт с поверхностью примерно на 4800 футах».

Было совершенно очевидно, что причиной остановки двигателя было образование значительного количества льда в карбюраторе – в следующих метеорологических кондициях: температура воздуха несколько ниже нуля, в облаках, при наличии видимых кристаллов льда. Хотя кристаллы льда не относились к тому типу, который вызывает образование льда на поверхностях самолета (не было сообщения о том, что лед образуется на поверхностях), кондиции были идеальными для образования льда в карбюраторе, который образовывался с большей скоростью, нежели чем  можно было  предотвратить его образование с помощью подогрева карбюратора.

Безопасных полетов!

 

[mdp-shnik]

Alxandr, Вы дали очень полезную информацию. Спасибо. Мы давно знали об обледенении карбюратора при существенно положительной т-ре воздуха. У нас стоит теплообменник на одном из выпускных патрубков (мотор VW-1835). Однако долго оставалось загадкой, почему наш мдп на высоте более 0,5 км при полной загрузке имеет скороподъёмность 1-1,2 м/с вместо рассчётной 1,9 м/с? После измерений т-ры обнаружили, что наша "печка" повышает т-ру воздуха всего на 11 град, т.е. греет недостаточно. Из этого следует, что автомобильный терморегулятор будет работать правильно, только если к нему подвести достаточно тепла. Именно об этом сейчас и думаем. Терморегулятор будем делать свой.

 

[Alxandr]

Спасибо.

Хотел бы заметить, что обогрев карба нужен не вообще и не всегда, а именно для удаления льда из карба, как только он там начинает образовываться.
С точки зрения мощности мотора лучше воздух вообще не греть - больше плотность, больше бензино-воздушной смеси.  Можно в первом приближении считать, что  если мы понизили плотность воздуха путем его подогрева на 5%, то столько же потеряли в мощности.
А в реальных условиях еще больше.

Поэтому я считаю, что нам лучше иметь ручное включение эффективного обогревателя и уметь правильно им пользоваться.

Я всю осень летаю в непростых погодных условиях и реально только трижды фиксировал наличие льда в карбе.
Но каждого из этих случаев вполне могло хватить на вынужденную посадку!

Удачи и безопасных полетов!

 

[mdp-shnik]

Согласен. Будем думать, как сделать достаточный подогрев с ручной регулировкой т-ры смеси на выходе из карба в пределах 0-10 град С.

 

[star33]

Вот как борются с обледенением карба на внедорожном форуме http://forum.uazbuka.ru/showthread.php?t=142558

 

[Alxandr]

Да, все правильно, холодный воздух при тех же жиклерах автомобильного карба беднит смесь.

Но в авиамоторах - лайкомингах и континенталях есть миксер, то есть ручное обеднение смеси. Поэтому при любой температуре можно не только оптимизировать смесь, но и получить дополнительную мощность, если холодно.

Опять же, чем беднее смесь, тем ниже вероятность образования льда в карбе.

 

[bolivar]

а вот интересно, почему ничего подобногоб(я имею ввиду обледенение корба) не встречается на авто? может из-за жидкостного охлаждения?

 

[Alxandr]

Почему не встречается?

На старых моделях Жигулей была жидкостно обогреваемая проставка под карбом, да еще полагалось на зиму переставлять положение крышки воздушного фильтра, чтобы он забирал горячий воздух из зоны выхлопного коллектора.

А сейчас карбюраторные авто - редкость, раритет, можно сказать. А для впрыска такой проблемы нет.

 

[AndrewKa]

а вот интересно, почему ничего подобногоб(я имею ввиду обледенение корба) не встречается на авто? может из-за жидкостного охлаждения?

из-за подкапотного климата,в котором находится карбюратор.
тепло там.даж в -40,честное слово 

 

[ЛОДОЧНИК]

а вот интересно, почему ничего подобногоб(я имею ввиду обледенение корба) не встречается на авто? может из-за жидкостного охлаждения?

из-за подкапотного климата,в котором находится карбюратор.
тепло там.даж в -40,честное слово 

Вот сильно ошибаетесь. Встречается. Лет двадцать назад ночью на пустой тогда трассе под Самарой, останавливался каждые пять минут и не мог понять что творится с жигулями. В очередной раз успел снять быстро воздушный фильтр и афигел от увиденной картины отваливающегося и тающего на глазах куска льда. Трубка подводящая теплый воздух была сорвана с места.
Догадаться очень сложно. МАК в расследовании участия не принимает. Потом появляются легенды про плохой бензин и объяснения в автосервисе типа - машина делала бдыньс и грррр...

 

[Alxandr]

МАК в расследовании участия не принимает.

+100  ;D

 

[star33]

из-за подкапотного климата,в котором находится карбюратор.
тепло там.даж в -40,честное слово 

Ничего подобного. Пример: стоял у меня на УАЗе карб. ДААЗ, работал хорошо (да и сейчас работает), но недодает он мощи немного, установил 151-й, так вот, заводишь двигатель, первые секунд 15-20 работает ровно, потом начинаются, как на нашем форуме любят говорить, пляски с бубнами, троит и прочее. Причина - блок системы холостого хода покрывался снаружи сначала инеем, а потом льдом буквально на глазах, а что в это время творится внутри тоже не трудно догадаться, хотя на улице было лето (2010г. кстати), а под капотом вообще Ташкент.

 

[Obormot]

а вот интересно, почему ничего подобногоб(я имею ввиду обледенение корба) не встречается на авто? может из-за жидкостного охлаждения?

кроме подогрева входящего воздуха, на автомобильных карбюраторах еще и подогрев опасных в отношении обледенения зон предусмотрен. горячий тосол подводится и циркулирует.

Alxandr, Вы дали очень полезную информацию. Спасибо. Мы давно знали об обледенении карбюратора при существенно положительной т-ре воздуха. У нас стоит теплообменник на одном из выпускных патрубков (мотор VW-1835). Однако долго оставалось загадкой, почему наш мдп на высоте более 0,5 км при полной загрузке имеет скороподъёмность 1-1,2 м/с вместо рассчётной 1,9 м/с? После измерений т-ры обнаружили, что наша "печка" повышает т-ру воздуха всего на 11 град, т.е. греет недостаточно. Из этого следует, что автомобильный терморегулятор будет работать правильно, только если к нему подвести достаточно тепла. Именно об этом сейчас и думаем. Терморегулятор будем делать свой.

может стоит сделать "печку" поэффективнее?

например, болшую площать в теплообменнике, или / и шланг от теплообменника к карбу сделать термоизолированным. сам короб теплообменника теплоизолировать тоже можно, если он не прикрыт капотом, набегающим потоком его охлаждает очень неплохо.

чем вам терморегулятор-то не угодил?
он как раз работает правильно.

 

[mdp-shnik]

Разумеется, нужно делать печку поэффективней. 11-ти градусов недостаточно. Поэтому и терморегулятор здесь нипричём. Вот как сделаем достаточную печку, тогда и понадобится терморегулятор. А пока нужно померить т-ру непосредственно у выхода из карбюратора и давление на всасывании.