Подогрев карбюратора r44

[DIR]

Внимательнее..Как раз автор делает все по РЛЭ. Вопрос был - почему мнения людей на этот счет разделяются, хотя все летают на одной и той же модели вертолета не первый год. В итоге мнения разделились и в этой ветке, набрав за два дня несолько десятков противоречивых сообщений.


Так же можно долго дискутировать на тему: почему одни производят подкачку перед запуском с поднятым рычагом шаг-газ, а другие убеждены что разницы никакой.
Одни пилоты всегда закрывают топливный кран на р44, другие говорят - на практике дело бессмысленное и и тд...

[rezdm]

почему мнения людей на этот счет разделяются

Это уже отдельный вопрос. Как в той ветке про СМУ

[rezdm]

Так как я был тем зачинщиком, который "свернул" тему на невертолёт, извинившись, замечу, считаю важным обратно её и вернуть.

http://www.faa.gov/regulations_policies ... 83-21A.pdf

Carburetor Icing
Carburetor icing can occur during any phase of flight, but is particularly dangerous when you are using reduced power, such as during a descent. You may not notice it during the descent until you try to add power. Indications of carburetor icing are a decrease in engine rpm or manifold pressure, the carburetor air temperature gauge indicating a temperature outside the safe operating range, and engine roughness. Since changes in rpm or manifold pressure can occur for a number of reasons, closely check the carburetor air temperature gauge when in possible carburetor icing conditions. Carburetor air temperature gauges are marked with a yellow caution arc or green operating arcs. Refer to the FAA-approved RFM for the specific procedure as to when and how to apply carburetor heat. However, in most cases, it is best to keep the needle out of the yellow arc or in the green arc. This is accomplished by using a carburetor heat system that eliminates the ice by routing air across a heat source, such as an exhaust manifold, before it enters the carburetor.

Есть ещё http://www.faa.gov/regulations_policies ... 083-21.pdf , но

This handbook is to be used for GYROPLANE information ONLY. Disregard any Helicopter information presented. For current Helicopter information refer to FAA-S-8083-21A, Helicopter Flying Handbook.

ТЕкст вобщем-то такой же, но там на странице 5-8 есть картинка, как выглядит с/без подогревом (это к вопросу о через/не через фильтр)

Хендбук для инструктора http://www.faa.gov/regulations_policies ... 8083-4.pdf

Carburetor Ice
Figure 5-28depicts how ice affects the carburetor. Discuss with the student why ice may form on the internal surfaces of the carburetor. Carburetor ice has two sources: 1) Venturi cooling from air expansion and 2) fuel vaporization absorbing heat. Both effects combine to cool moisture in the air to below freezing. In some installations, the Venturi effect can cause icing around the butterfly in fuel injection systems, but it is a rare instance. Recommend reviewing FAA Advisory Circular (AC) 20-113, Pilot Precautions and Procedures To Be Taken in Preventing Aircraft Reciprocating Engine Induction System and Fuel System Icing Problems. Also, discuss the indications of carburetor icing (e.g., decrease in engine rpm or manifold pressure, carburetor air temperature gauge outside the safe operating range, and engine roughness) and how to correct for the icing condition.

Point out to the student the FAA-approved RFM procedure for carburetor heat. Engine rpm should decrease as hot air is introduced into the engine because hot air is less dense. If the engine rpm does not decrease, the flight should be canceled until the defect is corrected and ensure that a deficiency entry is made into the helicopter’s logbook or maintenance tracking sheet. Explain to the student that Figure 5-29is a depiction of how a typical carburetor heat system functions. Remind the student at this time that if too little carburetor heat is applied and ice kills the engine, the freewheeling unit will prevent restarts of the engine without use of the starter.

Там же картинки с/без подогрева.

Теперь оттуда же из Pilots Handbook, более общая книга:

The float-type carburetor has several distinct disadvantages.
In the first place, imagine the effect that abrupt maneuvers have on the float action. In the second place, the fact that its fuel must be discharged at low pressure leads to incomplete vaporization and difficulty in discharging fuel into some types of supercharged systems. The chief disadvantage of the float carburetor, however, is its icing tendency. Since the float carburetor must discharge fuel at a point of low pressure, the discharge nozzle must be located at the venturi throat, and the throttle valve must be on the engine side of the discharge nozzle. This means the drop in temperature due to fuel vaporization takes place within the venturi. As a result, ice readily forms in the venturi and on the throttle valve.

A pressure-type carburetor discharges fuel into the airstream at a pressure well above atmospheric. This results in better vaporization and permits the discharge of fuel into the airstream on the engine side of the throttle valve. With the discharge nozzle located at this point, the drop in temperature due to fuel vaporization takes place after the air has passed the throttle valve and at a point where engine heat tends to offset it. Thus, the danger of fuel vaporization icing is practically eliminated. The effects of rapid maneuvers and rough air on the pressure-type carburetors are negligible since their fuel chambers remain filled under all operating conditions

Это я к тому, что, как я выше писал, "бывают детали". В данном случае я говорю о "pressure-type carburetor". http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_carburetor (на всякий случай -- это не инжектор).

Более "о деталях" говорит следующая дока:

Большая дока по обледенению, веролёто-специфичная: "NO ICE, THANK YOU" http://www.helicoptersonly.com/contents ... ly.com.pdf, там же
THE EFFECT OF CARB HEAT ON POWER
Approximate M.A.P. Variation with Carb Heat
Robinson R22 Beta with: LYC 0-320-B2C Engine
Robinson R22 Beta II with: LYC 0-360-J2A Engine
Robinson R44 Astro/Raven with: LYC 0-540-F1B5 Engine

Последняя ссылка -- весьма детальная и интересная дока, которая, полагаю, снимет многие вопросы.

Спасибопожалуйста.

[Lena]

В 2006 году во Франции у нас было обледенение карбюратора на взлете, мы недостаточно долго прогрели борт и взлетели "из колодца", тут же вертолет начал терять мощность, темпиратура была примерно 0, -1 и сильный снежный заряд, очень плохая видимость, мы проседали над лесом, потом удалось приземлиться на соседнюю поляну и тут же двигатель заглох... Д. Ракитский кружил над нами, потом вместе запускали вертик снова (R-44 Astro)

[FunForever]

carb_icing.pdf

(237.5 КБ) 652 скачивания

Хорошая иллюстрация условий обледенения карбюратора

[jp8000]

Еще весной собирался написать, да вот, в результате дотянул до осени...
Собственно это относится к любым карбюраторам. (Да и маленький я еще, до вертолетов не дорос, самолеты пока...)

Залезли в голову несколько вопросов и не хотели из нее вылезать. Пришлось разбираться. Возможно эти вещи где-то описаны лучше, но мне таковые источники не попались. Много текстов пересмотрел, нигде в явном виде не нашел. А часы видео на YouTube лень было отсматривать. В общем, если известен принцип, легче иногда просто вывести чем искать (хотя не всегда).
(сразу скажу, что так как конкретные цифры немного разнятся, то этот пост следует воспринимать как метод и некоторую усредненную оценку)

Итак:
Первый вопрос —
так на сколько же градусов падает температура воздушного потока в карбюраторе.
На эту тему книги в основном говорят, что около 30, но доказательств не приводится. Также существует масса мнений от 10 до 30, но доказательств также нигде нет.

Собственно из-за чего происходит падение температуры? Два основных момента — испарение бензина и падение давления.
Начнем с первого. Тут видится все просто. Есть бензин, есть воздуха, есть удельная теплоемкость воздуха, есть удельная теплота парообразования бензина. Бензин испаряется, забирает часть тепла у воздуха. (процесс считаем установившимся, оставим за кадром охлаждение/подогрев карбюратора, не одномоментность испарения топлива, и т. п. И т. д.).

Есть две формулы
Для энергии необходимой для испарения (в данном случае бензина)
Q = L*M, где
Q – энергия
L — удельная теплота парообразования
M – масса вещества

Для изменения температуры тела (в данном случае воздуха)
q = c*m*ΔT, где
q – энергия
с — удельная теплоемкость вещества
m – масса вещества
ΔT — изменение температуры

Собственно понятно, что если мы пренебрегаем потерями то Q = q.

Вроде все хорошо и понятно. Только как понять сколько у нас бензина, а сколько воздуха? Правильно — из соотношения бензина и воздуха в смеси — 12.5 (в среднем, понятно, что бывает обедненная и обогащенная). Т.е., на 1 кг бензина приходится 12.5 кг воздуха.
Прочее (при нормальных условиях):
с — удельная теплоемкость воздуха = 1.05 кДж/кг*K
L — удельная теплота парообразования бензина = 350 кДж/кг
Справедливости ради надо сказать, что диапазон этого значения от 230 до 400, зависит от качества бензина.

Заодно, попутно, отметим, что плотность воздуха
при +35°С = 1.14 кг/м.куб.
А при -25°С = 1.42 кг/м.куб.
Не слабо так — 25% вариации. К основной теме поста отношения почти не имеет, но хорошо показывает разницу в подъемной силе крыла/винта.

Теперь все можно подставить.
L*M = c*m*ΔT
ΔT = L*M / c*m
ΔT = 350*1 / 1.05*12.5 = 26.6° (и с минусом, так как испарение)
Ну что, — почти получили самую часто встречающуюся в литературе цифру — 28°. (Совсем бы ее получили, если вместо 1.05 поставили бы просто 1).

Вывод — только на испарении топлива мы получим падение температуры в 27°.

Вторая часть вопроса — падение температуры из-за разряжения воздуха.
Задачка не так проста как первая часть (так как система не замкнутая), а вносимая ей доля на порядок меньше. Поэтому не будем писать много страниц, а просто отметим, что это обычно приблизительно 3-4°, как и можно найти в литературе.

Сложив эти две цифры мы получим те самые, 32° которые также часто попадаются в литературе.

Понятно, что в реальной жизни все несколько лучше, так как есть нагрев карбюратора от двигателя, топливо испаряется все не сразу... Но теперь понятно, откуда берутся цифры.

И что самое занятное — падение температуры зависит в основном от пропорции смеси, и в гораздо меньшей степени от конструкции конкретного карбюратора.

Второй вопрос связан вот с этим ужастиком
http://www.youtube.com/watch?v=v0JbPvVNCWI
1'38” до ощутимого начала формирования льда в карбюраторе! Этож как быстро! И погода визуально неплохая. А мы тут осень-весну в районе от 0 до +5 да еще с влажностью под 80-90%. Может двигатель влияет? Там Lycoming (а здесь в основном на Rotax 912) ...

В общем такие рассуждения вылились в вопрос — а влияет ли конкретный двигатель (вернее двигатель + карбюратор) на данный процесс.

Для проведения мысленного эксперимента были мысленно взяты Lycoming 540 (карбюраторный, на Robinson, например O-540-F1B5) и Rotax 912.

Что имеем:

Lycoming 540:
Объем — 8874 см.куб
Обороты — 2800 об/мин.
Карбюратор — 1 шт.
Расход топлива — 56 л/ч

Rotax 912:
Объем — 1352 см.куб
Обороты — 5500 об/мин.
Карбюратор — 2 шт
Расход топлива ~ 18 л/ч

Ну что, для начала оценим сколько литров смеси проходит вообще через впускную систему за минуту.
Lycoming 540: 12424л (однако!)
Rotax 912: 3718л
Для проверки — сравнили отношения получившихся цифр (3.34) с отношением расходов топлива (3.11) — да, как-то похоже получается, значит вроде не ошиблись.

Держа в уме, что чем больше сечение в самой узкой части коллектора после испарения
топлива, тем медленнее оно будет заполнятся нарастающим льдом, оценим их.
Для Rotax (Bing 64cv) это 36мм, да не забудем, что их (карбюраторов) там два. Итого 2035 мм кв.
А вот тут засада — не удалось найти площади сечения для Lycoming (Marvel MA 4-5). Ну что делать — будем идти с противоположного конца — рассчитаем какое оно должно быть для такой же скорости потока, потом кто-нибудь будь на форуме подскажет какое оно на самом деле.

Итак, в Rotax через 2035 мм кв. протекает 3718 л в минуту. Соответственно для Lycoming эквивалентное сечение — 22698 мм кв., т. е. 170 мм в диаметре (мда...).
А сколько на самом деле?
Понятно, что также на скорость процесса нарастания льда также влияет и периметр коллектора и его форма.

К чему это все. К тому, что многое можно посчитать. И это не попытка выяснить какой из них лучше (они просто разные и для разных задач), а попытка понять чем они разные и что влияет на скорость нарастания льда. Вполне допускаю, что во втором вопросе я кое-где ошибся (там много всяких допущений), и все не так. Поправки приветствуются.

Возможно это все кому-нибудь пригодится.
И не забывайте включать обогрев карбюратора, согласно Вашему РЛЭ.

[Алексей 2]

Во время крейсерского полёта следите за тем,
чтобы обогрев был достаточным, и на датчике -
минимум 15С или более, если того требуют условия.
Если вы считаете нужным установить прогрев на
полную мощность, сделайте это.

Что то блин, у меня больше +5 в эту погоду ни как не поднимается. Прошлой зимой в Буньках техники мудрили, но все равно выше +10 добиться не удалось. А сейчас опять на границе жёлтой зоны болтается.

[Chestr]

Во время крейсерского полёта следите за тем,
чтобы обогрев был достаточным, и на датчике -
минимум 15С или более, если того требуют условия.
Если вы считаете нужным установить прогрев на
полную мощность, сделайте это.

Что то блин, у меня больше +5 в эту погоду ни как не поднимается. Прошлой зимой в Буньках техники мудрили, но все равно выше +10 добиться не удалось. А сейчас опять на границе жёлтой зоны болтается.

У меня кстати тоже сегодня температура был в пару мм. правее от границы, и это при полностью выдвинутой ручке. Надо бы посмотреть, может быть какая-нибудь гофра прохудилась...

[capix]

Во время крейсерского полёта следите за тем,
чтобы обогрев был достаточным, и на датчике -
минимум 15С или более, если того требуют условия.
Если вы считаете нужным установить прогрев на
полную мощность, сделайте это.

Что то блин, у меня больше +5 в эту погоду ни как не поднимается. Прошлой зимой в Буньках техники мудрили, но все равно выше +10 добиться не удалось. А сейчас опять на границе жёлтой зоны болтается.

У меня кстати тоже сегодня температура был в пару мм. правее от границы, и это при полностью выдвинутой ручке. Надо бы посмотреть, может быть какая-нибудь гофра прохудилась...

У меня такая же фигня за бортом -6 , не удается выше +5 прогреть и то на наддуве 23, как только наддув меньше 22х , сразу стремится в желтую зону

Как то даже не по себе .
Как решать проблему кто подскажет?

[Алексей 2]

У меня такая же фигня за бортом -6 , не удается выше +5 прогреть и то на наддуве 23, как только наддув меньше 22х , сразу стремится в желтую зону

Как то даже не по себе .
Как решать проблему кто подскажет?[/quote]
Вчера делал календарное ТО и обратил внимание техников на эту проблему. Они приподняли кожух к коллектору.В прошлом году это помогло. А сейчас нет. Летел назад - на термометре 0. Чё делать - не знаю.

[Алексей 2]

У меня такая же фигня за бортом -6 , не удается выше +5 прогреть и то на наддуве 23, как только наддув меньше 22х , сразу стремится в желтую зону

Как то даже не по себе .
Как решать проблему кто подскажет?

Вчера делал календарное ТО и обратил внимание техников на эту проблему. Они приподняли кожух к коллектору.В прошлом году это помогло. А сейчас нет. Летел назад - на термометре 0. Чё делать - не знаю.

[VK68]

У меня такая же фигня за бортом -6 , не удается выше +5 прогреть и то на наддуве 23, как только наддув меньше 22х , сразу стремится в желтую зону

Как то даже не по себе .
Как решать проблему кто подскажет?

Вчера делал календарное ТО и обратил внимание техников на эту проблему. Они приподняли кожух к коллектору.В прошлом году это помогло. А сейчас нет. Летел назад - на термометре 0. Чё делать - не знаю.

Менять техников.

[12345]

Вчера делал календарное ТО и обратил внимание техников на эту проблему. Они приподняли кожух к коллектору.В прошлом году это помогло. А сейчас нет. Летел назад - на термометре 0. Чё делать - не знаю.

Если в прошлом году это помогло, то это и сделали в ходе текущего ТО. А если в этот раз не помогло, то нужно было вернуться и заниматься именно этой проблемой, может там у тебя осиные гнёзда в каналах(шучу). А в процессе решения потребовались бы пробные полёты, без которых факт устранения проблемы установить невозможно. На это нужно просто потратить какое-то время, ничего сложного и нерешаемого там нет, а ты сразу смылся без облёта и указания на недостаток...

[Алексей 2]

Да, нужно было вернуться.

[Алексей 2]

У меня такая же фигня за бортом -6 , не удается выше +5 прогреть и то на наддуве 23, как только наддув меньше 22х , сразу стремится в желтую зону

Как то даже не по себе .
Как решать проблему кто подскажет?

Вчера делал календарное ТО и обратил внимание техников на эту проблему. Они приподняли кожух к коллектору.В прошлом году это помогло. А сейчас нет. Летел назад - на термометре 0. Чё делать - не знаю.

Был сегодня в Буньках ещё раз. Не смогли разобраться. Кожух забора воздуха выше не поднимается.

...может там у тебя осиные гнёзда в каналах(шучу). ...

А что ещё может быть? Завтра сам полезу смотреть. Лишь бы не покусали. У меня на них аллергия.