Calentamiento del carburador

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El sistema de calentamiento del carburador (que suele abreviarse como "calentamiento del carburador") se utiliza en los motores de automóviles y aviones ligeros con motor de pistón para evitar o eliminar la formación de hielo en el carburador . Consiste en una aleta móvil que aspira aire caliente hacia la entrada del motor. El aire se extrae de la estufa de calor , una placa metálica que rodea el colector de escape (muy caliente) .

La formación de hielo en el carburador se produce por la caída de temperatura en el carburador, como efecto de la vaporización del combustible, y la caída de temperatura asociada con la caída de presión en el venturi . Si la temperatura cae por debajo del punto de congelación, el vapor de agua se congelará sobre la válvula de mariposa y otras superficies internas del carburador. El efecto venturi puede reducir la temperatura del aire en 39 K; 39 °C (70 °F). En otras palabras, el aire a una temperatura exterior de 38 °C (100 °F), puede bajar a -1 °C (30 °F) en el carburador. La formación de hielo en el carburador ocurre con mayor frecuencia cuando la temperatura del aire exterior es inferior a 21 °C (70 °F) y la humedad relativa es superior al 80 por ciento. ^[1]

El calor del carburador utiliza aire caliente extraído del intercambiador de calor o de la estufa de calor (una placa de metal alrededor del colector de escape ) para elevar la temperatura en la sección del venturi lo suficiente como para evitar o eliminar la acumulación de hielo. Debido a que el aire caliente es menos denso que el aire frío, la potencia del motor disminuirá cuando se utilice el calor del carburador.

Los motores equipados con inyección de combustible no requieren calor en el carburador, ya que no son tan propensos a la formación de hielo: la gasolina se inyecta como un flujo constante justo antes de la válvula de admisión, por lo que la evaporación se produce a medida que la mezcla de combustible y aire se introduce en el cilindro, donde las temperaturas del metal son más altas. La excepción son los sistemas de inyección monopunto o TBI , que rocían combustible sobre la placa del acelerador.

Algunos motores de inyección multipunto hacen pasar el refrigerante del motor por el cuerpo del acelerador para evitar la acumulación de hielo durante el ralentí prolongado. Esto evita que se forme hielo alrededor de la placa del acelerador, pero no atrae grandes cantidades de aire caliente al motor como lo hace el calor del carburador.

En un avión con hélice de paso fijo, las RPM del motor disminuirán y quizás funcione de forma irregular cuando se forme hielo en el carburador. Sin embargo, en un avión con hélice de velocidad constante, la presión del colector disminuirá a medida que se reduzca la potencia. ^[1]

En los aviones ligeros, el piloto suele controlar manualmente la temperatura del carburador . La desviación del aire caliente hacia la admisión reduce la potencia disponible del motor por tres razones: la eficiencia termodinámica se reduce ligeramente, ya que es una función de la diferencia de temperatura entre los gases entrantes y los de escape; la cantidad de aire disponible para la combustión dentro de los cilindros se reduce debido a la menor densidad del aire caliente; y la relación previamente correcta de combustible a aire se altera por la menor densidad del aire, por lo que parte del combustible no se quemará y saldrá como hidrocarburos no quemados .

Por lo tanto, la aplicación de calor en el carburador se manifiesta como una reducción de la potencia del motor, de hasta un 15 por ciento. Si se ha acumulado hielo, habrá un aumento gradual de la potencia a medida que el paso de aire se libera debido al hielo derretido. La cantidad de potencia recuperada es una indicación de la gravedad de la acumulación de hielo. ^[1]

Hay que tener en cuenta que la ingestión de pequeñas cantidades de agua en el motor después de que se derrita en el carburador puede provocar un período inicial de funcionamiento irregular durante uno o dos minutos antes de que se note el aumento de potencia. Una vez más, el piloto notará esto como evidencia de que hay condiciones de formación de hielo. Sin embargo, más de un piloto, al enfrentarse a un motor con un funcionamiento irregular, ha apagado por error la calefacción del carburador, agravando así la situación.

La aplicación de calor en el carburador de forma rutinaria está incorporada en numerosas comprobaciones en vuelo y previas al aterrizaje (por ejemplo, consulte BUMPH y GUMPS ). En descensos largos, se puede utilizar el calor en el carburador de forma continua para evitar la formación de hielo; con el acelerador cerrado, hay una gran caída de presión (y, por lo tanto, de temperatura) en el carburador que puede provocar una rápida acumulación de hielo que podría pasar desapercibida porque no se utiliza la potencia del motor. Además, el colector de escape se enfría considerablemente cuando se corta la potencia, por lo que si se produce formación de hielo en el carburador, es posible que no haya calor suficiente para eliminarlo. Por lo tanto, la mayoría de las listas de comprobación operativas exigen la aplicación rutinaria de calor en el carburador siempre que se cierre el acelerador en vuelo.

Por lo general, el filtro de aire se omite cuando se utiliza la calefacción del carburador. Si el filtro de aire se obstruye (con nieve, hielo o restos de polvo), el uso de la calefacción del carburador permite que el motor siga funcionando. Debido a que el uso de aire sin filtrar puede provocar el desgaste del motor, el uso de la calefacción del carburador en el suelo (donde es más probable que haya aire polvoriento) se mantiene al mínimo.

La altitud tiene un efecto indirecto en el hielo del carburador porque normalmente hay diferencias de temperatura significativas con la altitud. Las nubes contienen humedad y, por lo tanto, volar a través de ellas puede requerir un uso más frecuente del calentador del carburador.

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En los automóviles, el calor del carburador puede controlarse automáticamente (por ejemplo, mediante una aleta accionada por bolitas de cera en la entrada de aire) o manualmente (a menudo, girando la tapa del filtro de aire entre las configuraciones "verano" e "invierno"), con el uso de sistemas de tipo "estufa de calor" y elementos de refuerzo de filamento eléctrico conectados directamente al carburador o al módulo TBI. El bypass del filtro de aire que se encuentra en los motores de las aeronaves no se utiliza, porque el filtro de aire de los automóviles normalmente no está expuesto a los elementos (y un automóvil se conduce a nivel del suelo y tiene que compartir carreteras polvorientas y sucias con otros automóviles, por lo que es mucho más propenso a ingerir polvo y arenilla cuando funciona sin filtro que un avión) -al menos, no tanto como para permitir una acumulación obstructiva de nieve y/o hielo sobre él- y porque generalmente se monta más cerca del bloque de cilindros, de modo que puede absorber suficiente calor del motor para evitar congelarse (el flujo de aire a través del filtro, generalmente de gran apertura, es más lento que a través del propio cuerpo del acelerador y, por lo tanto, está menos influenciado por los efectos de enfriamiento). Sin embargo, esto no siempre es suficiente, y algunos automóviles tienen un historial de fallas temporales del motor durante condiciones de lluvia o nieve (la potencia de salida cae por debajo de la suficiente para continuar impulsando el vehículo, o incluso para evitar que se cale mientras está vacío, y el automóvil no puede conducirse/el motor no puede reiniciarse hasta que haya permanecido parado un tiempo sin una gran cantidad de aire frío y húmedo que lo atraviese, de modo que el calor residual del motor puede derretir el hielo acumulado).

Los motores de los automóviles también pueden utilizar un elevador de calor, que calienta la mezcla de aire y combustible después de que sale del carburador; esta es una característica de economía de combustible y facilidad de conducción a baja temperatura, cuyos mayores beneficios se observan a bajas revoluciones.

Los motores de motocicletas también pueden utilizar calefacción de carburador. En muchos casos, y especialmente en motores simples refrigerados por aire, esto depende únicamente de un elemento de calefacción eléctrico conectado al carburador, ya que una estufa de calor y una alimentación de aire caliente conectada serían voluminosas, complejas, difíciles de enrutar e incluso podrían interferir con la refrigeración normal del bloque de cilindros. En algunas de sus motocicletas refrigeradas por aire, Ducati ha utilizado una línea de aceite para calentar la base del carburador que es operada por el conductor a través de una pequeña válvula.

• Niebla
• Punto de rocío
• Entrada de aire caliente
• Inyección de combustible

• Imagen de una estufa de calefacción para el colector de escape de un motor de automóvil. http://www.widnerindustries.com/product4.htm