a) Temperatura de la culata de los cilindros (Límites expuestos en el Manual de Operación de Lycoming).

b) Límite de la temperatura del aceite (Límite máximo expuesto en el Manual de Operación de Lycoming).

c) Temperatura en la entrada de la turbina. (Límite máximo expuesto en el Manual de Operación de Lycoming).

2) Siempre que se ajuste la mezcla, enriqueciendo o empobreciendo, se deberá hacer lentamente.

3) SIEMPRE VOLVER A MEZCLA COMPLETAMENTE RICA ANTES DE INCREMENTAR LA POTENCIA.

4) En todo momento debe tenerse la precaución de no enfriar súbitamente los cilindros. El máximo cambio de temperatura no debería exceder los 50ºF por minuto.

AJUSTANDO LA MEZCLA EN MOTORES NORMALES DE ASPIRACIÓN

1)      Usar mezcla totalmente rica durante el despegue y el ascenso. Deben observarse con cuidado los instrumentos de temperatura del motor para asegurar que los límites de temperatura fijados en el Manual de Operación de Lycoming no sean excedidos nunca. Consultar el POH del avión (Pilot Operating Handbook) o el AFM (Aircraft Flight Manual) para instrucciones más concretas. 

2)      En altitudes de densidad superiores a 5.000 pies, o altas temperaturas de ambiente, pueden darse irregularidades de funcionamiento o pérdidas de potencia con la mezcla completamente rica. La mezcla se debe ajustar para obtener un funcionamiento suave del motor. Para hélices de paso fijo, empobrecer la mezcla hasta el punto de máximas RPM antes de despegar en aeropuertos con una altitud de densidad de 5.000 pies o superior, al máximo de gas. Limitar la operación a todo gas en tierra al mínimo posible. Para motores de transmisión directa, de aspiración normal con governor en la hélice, pero sin indicador de flujo de combustible o EGT, poner el mando de gas al máximo y empobrecer la mezcla hasta el punto de máximas revoluciones con la suavidad de funcionamiento del motor como criterio de decisión.

3)      Para potencias de crucero en las que la mezcla de máxima potencia es factible, empobrecer lentamente la mezcla desde completamente rica hasta el punto de máxima potencia. La operación en el punto de máxima potencia proporciona las máximas millas por hora para una configuración de gas determinada. Para motores equipados con hélice de paso fijo, empobrecer la mezcla gradualmente hasta que el tacómetro o el anemómetro indiquen máximos. Para motores equipados con hélices de paso variable, empobrecer hasta que se note un notable incremento de la IAS.

4)      Para una configuración de potencia dada, la mezcla de mayor economía proporciona la mayor distancia en millas por galón. Empobrecer lentamente la mezcla hasta que el funcionamiento del motor sea irregular o hasta que la potencia del motor disminuya notablemente traduciéndose en un indeseable decrecimiento de la velocidad con respecto al aire. Cuando cualesquiera de las dos condiciones se dé, enriquecer la mezcla lo suficiente para obtener una explosión uniforme del motor o hasta recuperar la mayoría de velocidad y RPM perdidas. Debe sacrificarse algo de potencia y velocidad para obtener la mezcla más económica.

NOTA

Cuando empobrecemos la mezcla, el funcionamiento irregular del motor es causado por la ausencia de explosión debido a una mezcla pobre de aire-combustible que no puede combustionar. La irregularidad de funcionamiento se elimina enriqueciendo ligeramente la mezcla hasta que el motor funciona regularmente.

5)      La temperatura de gases de escape (EGT) ofrece una pequeña mejora en el método de ajuste de mezcla para carburadores de flotadores con respecto a los procedimientos mencionados arriba, debido a la imperfecta distribución de la mezcla. Por tanto, si tenemos sonda de EGT instalada, empobrecer la mezcla hasta disminuir 100ºF en el lado rico del punto máximo de la EGT para obtener la mezcla de máxima potencia. Para el crucero más económico, operar en el pico de EGT. Si se notan irregularidades de funcionamiento, enriquecer la mezcla ligeramente hasta que el motor funcione suavemente. 

6)      Cuando se instale una sonda de EGT, debe montarse en el cilindro con mezcla más pobre. Contactar con el fabricante del avión o del kit para una correcta colocación. En aplicaciones experimentales o personalizadas, se requieren varias pruebas de instrumentación y comprobar varias configuraciones de potencia para determinar el cilindro con mezcla más pobre para una aplicación específica.

7)      Durante el funcionamiento normal, mantener los siguientes límites de temperaturas:

a)      Temperatura de culata: Manual de Operación Textron-Lycoming

b)      Temperatura de aceite: Manual de Operación Textron-Lycoming

8)      Para una máxima durabilidad, mantener los siguientes límites recomendados para un funcionamiento continuo en crucero:

a)      Potencia del motor:            65% o menos

b)     Temperatura de culata:      400ºF o menos

c)      Temperatura de aceite:      entre 165ºF y 220ºF

Un empobrecimiento correcto de la mezcla en crucero contribuye a un vuelo seguro y ahorra dinero

En varias publicaciones de Lycoming se ha enfatizado el correcto empobrecimiento de la mezcla a la potencia de crucero recomendada por el fabricante. Antes de profundizar en los beneficios obtenidos con el ajuste de la mezcla, puede ser apropiado revisar de nuevo aquellos factores que afectan al ajuste de la mezcla en vuelo.

Primero debemos saber que la potencia de crucero para los motores Lycoming de aspiración normal se considera generalmente entre el 55% y el 75% de la máxima potencia para la que el motor ha sido calculado. En esa configuración de potencia, la mezcla del motor puede ser ajustada a cualquier altitud. Ha habido cierta confusión con la idea de no empobrecer la mezcla por debajo de los 5.000 pies de altitud de densidad. Recuerde que esa referencia sólo se aplica en situaciones de potencia superiores al régimen de crucero (las que normalmente se usan en el despegue y el ascenso). Una vez ajustada la potencia de crucero, empobrecer la mezcla hasta el punto de máxima economía debería ser el procedimiento estándar, ya que el motor no se dañará ajustando la mezcla en potencia de crucero.

En este artículo detallaremos nuestra discusión sobre le ajuste de la mezcla y explicaremos: 1) cómo se ahorra dinero, y 2) cómo hace el vuelo más seguro.

Y aunque estamos discutiendo el innecesario coste de operación que provoca no ajustar la mezcla, otro factor importante son los daños que a menudo se provocan sobre los accesorios del motor operando con mezcla rica a potencia de crucero. Los motores que operan con mezcla rica en crucero, tienden a funcionar irregularmente, haciendo vibrar sus accesorios y su bancada, con lo cual se reduce la vida útil de estos sistemas, traduciéndose en una cara sustitución anticipada. Un motor con la mezcla correctamente ajustada a potencia de crucero es un motor suave (y ahorrará dinero).

En los ejemplares iniciales de Flyer, hemos contado todo lo concerniente a los beneficios de un correcto ajuste de la mezcla en potencia de crucero sobre las bujías . Esta argumentación puede repetirse en esta discusión porque ayuda a ilustrar el factor de ahorro económico. Un correcto ajuste de la mezcla con potencia de crucero ayuda a evitar el engrase de las bujías. El coste de mantenimiento de desmontar y limpiar las bujías puede reducirse con una buena técnica de ajuste de mezcla. La limpieza frecuente de las bujías reduce su vida útil y acorta su tiempo de sustitución. Además, unas bujías engrasadas pueden convertirse en un problema de seguridad en vuelo.

Abundando en el interesante tema de la seguridad en vuelo, hay una diferencia en horas de vuelo con mezcla rica contra mezcla ajustada en régimen de crucero. En un motor de 180 HP resulta una hora completa de más cuando se ajusta correctamente la mezcla. Los otros motores suman alrededor de una hora de vuelo más cuando se ajustan a la mezcla más económica en crucero. Eso es un factor de seguridad muy real durante el vuelo.

Estos son algunos de los factores más importantes que ilustran cómo un correcto ajuste de la mezcla a potencia de crucero contribuye a la seguridad del vuelo y ahorra dinero.

OPERANDO UN MOTOR LYCOMING DE TRANSMISIÓN DIRECTA Y PASO FIJO

Algunos pilotos demuestran una falta de conocimiento de los procedimientos en la operación de motores atmosféricos con transmisión directa y paso fijo. Cuando se proporciona una carta de potencia, ésta indicará que mientras el aeroplano vuele a altitudes sobre el nivel del mar, si incrementamos la altitud, será necesario usar mayores RPM para mantener unas prestaciones de crucero adecuadas. Un ejemplo típico puede ser el Motor Lycoming O-360 de 180 HP en una Cessna Cardinal. La carta de potencia del fabricante para este avión con tren de aterrizaje fijo, muestra el 75% de potencia a 7.500 pies a 2.675 RPM (el avión no dispone de manómetro de admisión). Un piloto que no entienda los principios de operación en la atmósfera ligera de altura, puede observar que la línea roja para el despegue marca 2.700 RPM, y ser reacio a ajustar la mezcla para crucero a esas revoluciones, o bien a ascender, debido a que está llevando al motor a casi las mismas RPM que en el despegue.

Si embargo, puede y debería ajustar la mezcla a esas altitudes a pesar de las altas RPM, ya que la potencia está por debajo del 75% a causa de la ligereza del aire. Por otro lado, con cualquier motor Lycoming atmosférico y de transmisión directa, podemos y debemos ajustar la mezcla a cualquier altitud siempre que esté en configuración de crucero al 75% de potencia o menos.

Vamos a echar un vistazo a la carta de potencia del fabricante del avión para el motor O-360 de 180 HP y observa el incremento gradual de RPM requerido con el incremento de altitud, manteniendo el 75% de crucero para cada altitud. Lo que la carta no muestra aquí es que para vuelos a más de 7500 pies, no es posible conseguir el 75% de potencia con un motor normal de aspiración (o sea, no sobrecomprimido o turbocomprimido).

OPERANDO SU MOTOR LYCOMING EN DESPEGUE Y ASCENSO

Debido a que hay una gran variedad de motores Lycoming funcionando, los siguientes párrafos pueden ser útiles para comprender los diferentes modos de operación requeridos cuando usamos distintas configuraciones de potencia durante el despegue y los ascensos. El Manual de Operación del Piloto del avión en el que el motor está instalado, debería ser la referencia última sobre cómo deber ser operado el motor.

Motores de transmisión directa

La mayoría de los motores de aspiración normal están calculados para sostener indefinidamente plena potencia durante el despegue y el ascenso, asumiendo presiones y temperaturas dentro del arco verde de los instrumentos del motor. El combustible extra, una notable velocidad del aire, y flaps de refrigeración, si están disponibles, son todas las ayudas para mantener las temperaturas de las culatas dentro de los límites deseados durante el despegue y el ascenso.

Los requerimientos de ascenso pueden variar; por ejemplo, en un día caluroso con el avión cargado casi a su peso máximo, y con un motor de transmisión directa con una hélice de paso fijo, el piloto necesitará plena potencia en todo momento hasta la altitud de crucero. El mismo avión en un día frio y levemente cargado puede no requerir plena potencia para el ascenso. Después de aplicar todo gas para el despegue, el piloto puede querer reducir la potencia 100 ó 200 RPM, y no ver perjudicadas sus prestaciones.

Aquellos motores de aspiración y transmisión directa con un governor en la hélice también están calculados para mantener indefinidamente plena potencia, y todos los manuales recomiendan gas a tope para el despegue, pero especifican una pequeña reducción, generalmente hasta el 85%, para el ascenso. Estudie el Manual de Operación del Piloto específico para configuraciones de potencia detalladas.

LA TEMPERATURA DE LOS GASES DE ESCAPE (EGT) Y LA GESTIÓN DEL COMBUSTIBLE

Puesto que muchos usuarios de nuestros motores nos preguntan frecuentemente sobre la utilidad de la temperatura de los gases de escape en nuestras plantas motrices, quizás deberíamos examinar el sistema, y también ver su relación con la gestión del combustible.

Una de las mejores publicaciones que hemos visto describiendo la EGT la realizó Alcor Inc. (Texas). Este excelente folleto se titula “La EGT y el análisis de la combustión en dos palabras”, y está disponible gratis para los usuarios interesados.

Un sistema medidor de EGT no es un instrumento complejo o difícil de instalar. Los kits más económicos consisten básicamente en el dial, los cables, y la sonda (ver ilustración). El sistema genera su propia electricidad al operar el instrumento.

Información de instalación.

El técnico debe seguir cuidadosamente las instrucciones de instalación concernientes a la situación de la sonda en el escape. Si está más cerca de 1,5 pulgadas de la culata del cilindro, la vida de la sonda será limitada, y si está demasiado lejos y cerca de la salida de gases, la respuesta del dial será muy lenta. Si hay dudas sobre en qué escape debe instalarse una sonda individual, obtener la información en el servicio técnico del fabricante del avión. El usuario puede desear la instalación de un sistema más complejo con sondas en todos los cilindros, y en este caso el dial que se incluye tiene un selector para lecturas individuales de todos los escapes de los cilindros. De nuevo, es muy importante que las instrucciones de instalación se sigan al pie de la letra con el fin de obtener medidas fiables.

INTERPRETANDO EL SISTEMA

La mayoría de los fabricantes de medidores de EGT han estandarizado en el dial marcas de incrementos de 25ºF (ver ilustración).  Pocos fabricantes de sistemas EGT van más lejos y muestran un rango de temperaturas en el dial de entre 1200ºF y 1700ºF.

  Sonda EGT e indicador

El reloj simple que muestra la ilustración es bastante satisfactorio para motores poco complejos. Una ventaja de la EGT sobre la temperatura de la culata de los cilindros, es la casi inmediata respuesta al movimiento manual del control de la mezcla, siempre que no sea un movimiento muy rápido. Recuerde que el pico o punto máximo del dial de EGT es la referencia básica para la gestión del combustible. Si un usuario ha experimentado con la EGT a la potencia de crucero recomendada por el fabricante del avión, observa que un empobrecimiento gradual de la mezcla provoca un pico en la EGT. La situación de ese pico en el dial puede variar con las diferentes configuraciones de potencia, los cambios de altitud, y con el cambio de temperatura ambiente.

Desde este pico de EGT, un incremento o decrecimiento del flujo de combustible causa invariablemente un descenso de la EGT. Cuando enriquecemos desde el pico de EGT, el enfriamiento se produce debido al exceso de combustible, y cuando empobrecemos desde el pico, el enfriamiento se produce por el exceso de aire en la mezcla.

El pico de EGT con un motor de carburador de flotador es frecuentemente un punto vago para este tipo de dispositivos de medida, debido a la menos eficiente distribución del combustible (con respecto a la inyección) individualmente en los cilindros. Como resultado, los motores con carburadores de flotador, tienden a operar más suavemente a 25 ó 50ºF en el lado rico de la EGT. Mientras que los motores de inyección de 250 HP o más, proporcionarán un pico más preciso, y por lo tanto el sistema de EGT es también un método más exacto de gestión del combustible en el caso de la inyección.

DEFINICIÓN DE PICO DE EGT

Una sencilla definición de pico de EGT nos viene dada por los ingenieros como la mezcla químicamente correcta de aire y combustible que proporciona el 100% de utilización del combustible y el aire. Recuerde que decíamos anteriormente que en mezclas más pobres que el pico de EGT hay un exceso de aire, y en mezclas más ricas, exceso de combustible. Operar en el pico de EGT, particularmente en vuelos largos, puede porporcionar ventajas, no sólo en el sentido de incrementar el alcance, sino también disminuyendo la probabilidad de engrase de las bujías.

No debe sorprendernos ver variaciones de temperatura entre cilindros cuando tenemos una sonda por cilindro. Es bastante típico ver una media de variación de 100ºF en motores de inyección, y alrededor de 200ºF en los de carburación. Esta última variación tiende a ser mayor porque la distribución aire combustible no es tan buena como en la inyección de combustible. En condiciones de baja temperatura exterior, la distribución de la mezcla empeora para ambos tipos de motor. Sin embargo, con el carburador de flotador operando por debajo de frías temperaturas de ambiente, la distribución aire/combustible es definitivamente peor, resultando de ello notables variaciones de temperatura entre los escapes individuales de los cilindros.

También es importante entender que empobrecer la mezcla hasta el funcionamiento irregular del motor, con la potencia de crucero recomendada por el fabricante aplicada, no indica detonación, sino una distribución normal de la mezcla entre los cilindros. La irregularidad de funcionamiento indica que el cilindro con mezcla más pobre tiene demasiada carencia de combustible y empieza a fallar.  Eso es típico de motores con carburador de flotadores. No se puede dañar un motor ajustando la mezcla a la potencia de crucero recomendada por el fabricante, pero sí se puede estropear a potencias superiores a la de crucero.

En cuanto a lo que concierne al piloto, sólo se puede operar en el lado pobre del pico de EGT en motores de inyección de por lo menos 250 HP o mayores, debido a que el flujo de combustible en motores de menos caballos es demasiado pequeño. Con carburadores de flotador no es posible debido al problema de la distribución irregular de la mezcla entre los cilindros. En cualquier caso, no se recomienda empobrecer la mezcla más allá del pico de EGT.

LIMITACIONES DE POTENCIA EN EL PICO DE EGT

Textron Lycoming permite empobrecer la mezcla hasta el pico de EGT al 75% de potencia y por debajo en los motores de transmisión directa y aspiración. Nuestro límite de operación en el pico de la EGT para motores con reductora y sobrecompresor es del 65% o inferior. Con motores Lycoming turbocomprimidos, en los que el instrumento de EGT se usa para interpretar la temperatura de entrada a la turbina (TIT), la máxima TIT permitida especificada en el Manual de Operación del Piloto no se debería exceder cuando empobrecemos la mezcla manualmente. En los casos en los que la temperatura de la culata del motor esté también disponible, el usuario debería también hacer un chequeo cruzado mientras ajusta la mezcla como procedimiento rutinario, y recordar que siempre que la CHT alcance el máximo antes de alcanzar el pico de EGT, entonces es la CHT la que marca el límite de empobrecimiento en vez de la EGT.

MEZCLA MÁS ECONÓMICA

La mezcla más económica, tal como revela el sistema de EGT, empieza en el máximo de la temperatura de escape. En la práctica, con motores Lycoming, el máximo de EGT está justo en el umbral de la mezcla más económica, y es nuestro único punto práctico de referencia en el rango de la mezcla más económica. A la potencia de crucero recomendada por el fabricante, el pico de EGT causa una ligera pérdida de potencia normalmente traducida en dos o tres millas por hora de velocidad. Si el piloto intenta empobrecer más allá del pico de EGT (sólo con motores de inyección), la potencia decrece tan rápidamente como el flujo de combustible.

MEZCLA DE MÁXIMA POTENCIA

La mezcla de máxima potencia, a veces llamado rango de máxima potencia, como se representa en el dial de EGT, está en el márgen de más de 100ºF del lado rico del máximo de EGT. La mezcla de máxima potencia proporcionará la más alta IAS para la potencia de crucero, aunque generalmente no se considera una mezcla económica práctica para prestaciones de crucero. Sin embargo, la mezcla de máxima potencia generalmente proporciona una cantidad segura de combustible para ajustes de potencia superiores a los recomendados por el fabricante en crucero, excepto para las necesidades del despegue.

De nuevo repetimos que el máximo empobrecimiento de la mezcla (pico de EGT) no puede causar daños en el motor, si la potencia está ajustada al crucero especificado por el fabricante. Se puede dañar el motor empobreciendo al máximo la mezcla a una potencia superior a la potencia de crucero recomendada, cuando los manuales no lo especifican o no lo permiten, y cuando el avión no dispone de sistemas fiables que protejan su planta motriz. Un excesivo empobrecimiento de la mezcla bajo estas condiciones de alta potencia puede causar detonación y/o preignición y un posible fallo de motor.

Si queremos resumir la ventajas para el usuario más importantes de trabajar con la EGT, serían las siguientes:

1)      Ahorra combustible (una ayuda económica)

2)      Ayuda en el correcto control de la mezcla (gestión del combustible más precisa).

3)      Incrementa el alcance.

4)      Detecta algunos tipos de problemas en el motor.

5)      Ayuda a encontrar las mejores prestaciones en crucero.

6)      Previene el engrase de las bujías

7)      Equipa cualquier aeronave de pistón de Aviación General.

 Aunque el uso de la EGT tiene las ventajas relacionadas arriba, desde el punto de vista del piloto existen algunos posibles inconvenientes. La mala distribución de la mezcla en los cilindros (particularmente en los motores de carburación) es la razón principal de esos inconvenientes. La sonda de EGT debe estar instalada en el cilindro con mezcla más pobre, pero eso cambia con la altitud y la configuración de potencia, con lo cual es muy difícil, o quizás imposible, escoger el mejor cilindro para instalar la sonda. Sin un sistema de EGT el piloto puede fácilmente empobrecer la mezcla usando el cilindro con mezcla más pobre en motores de carburación, simplemente empobreciendo hasta encontrar funcionamiento irregular como la primera indicación de “fallo por mezcla pobre”, y entonces enriqueciendo hasta que el motor funcione suavemente.

El piloto debe saber también que aún en los motores de inyección existirán diferencias entre cilindros en el flujo de combustible. Utilizando un sistema de EGT con sondas en cada cilindro (lo que se llama algunas veces 'analizador de combustión') se pueden ver esas variaciones. El intento de interpretar esas variaciones de temperatura de cada cilindro ha causado que algunos pilotos sospecharan problemas en el motor cuando éste trabajaba normalmente. Algunas veces demasiado conocimiento puede ser un problema.

Finalmente, el sistema de medición de EGT debe estar en perfecto estado para proporcionar medidas exactas. Las sondas en el escape se deteriorarán con el tiempo y el uso continuado. Eso frecuentemente provoca una lectura inexacta, y por lo tanto un retraso en el pico de EGT. Esto puede causar un sobreempobrecimiento trabajando inadvertidamente en el lado pobre del pico de la EGT, donde no es recomendable llevar al motor. Un mantenimiento frecuente para asegurarnos de que la sonda de temperatura está en buenas condiciones, reducirá la posibilidad de errores, pero el piloto no puede determinar la exactitud de esta lectura tan crítica durante el vuelo.

El sistema de temperatura de gases de escape, cuando está bien mantenido y se interpreta correctamente, puede ser una buena ayuda para ajustar la mezcla a potencia de crucero en motores de inyección. Esperamos que esta información ayudará a que los usuarios de motores Lycoming consigan la máxima eficacia de funcionamiento posible a través del sistema de EGT.

EXPLICACIONES SOBRE EL AJUSTE DE POTENCIA

Una carta recibida en la fábrica nos planteaba una cuestión que habíamos oído bastantes veces:

“¿Es un hecho real o es ficción, que los motores con hélice de velocidad constante no deben ajustar la potencia de forma que las pulgadas de mercurio excedan a las RPM en centenas? Me refiero, por supuesto, a los motores no turbocomprimidos en general.”

La respuesta a esta pregunta es fácil de encontrar en las cartas de potencia de crucero del Manual de Operación del Piloto. Cualquier combinación de RPM y pulgadas de Hg listadas en las cartas han sido probadas en vuelo y testeadas por los ingenieros del avión y del motor. Por lo tanto, si hay ajustes de potencia tales como 2100 RPM y 24” en la carta de potencia, esos ajustes están aprobados para su uso.

Las confusiones sobre los llamados ajustes “cuadrados” de potencia (p.e. 2400 rpm x 24”), parecen haber sido consecuencia de una traslación de la operación de algunos viejos motores radiales que eran vulnerables al desgaste de cojinetes cuando la presión de admisión superaba el “cuadrado”. La causa del problema era el mayor esfuerzo sobre los cojinetes cuando se usaba una presión de admisión más alta que el “cuadrado”. Sin embargo, los avances en el diseño, en las aleaciones, y en los lubricantes, permiten operar de forma distinta los más modernos motores planos de cilindros opuestos.

Echemos un vistazo a las cartas de potencia de un par de Manuales de Operación del Piloto en dos fabricantes de aviones diferentes, pero usando ambos un motor Lycoming de cuatro cilindros y 200 HP.

La Cessna Modelo 177 RG, usando un Lycoming IO-360-A1B6D, en el margen de crucero a 6.000 pies, muestra un rango de potencias de crucero a esa altitud desde 2100 RPM hasta 2500 RPM con variaciones totales de 18” a 24”. Se recomienda un ajuste de potencia del 66% a 2100 RPM y 24 MP.

La Piper Arrow, motorizada con el Lycoming de la serie IO-360-C, muestra los siguientes ajustes de potencia en su carta al 65% de la máxima potencia (sobre 23” MP) x 2100 RPM.

La tabla completa es la siguiente:

F.T. = Full Throttle (Gases al máximo)

Después de estudiar la carta de potencia, el piloto indudablemente debería preguntarse por la combinación de RPM y MP más idónea para crucero. Recomendamos que el piloto escoja entre varias combinaciones ofrecidas en la carta de potencia y vuele con ellas durante periodos de cinco minutos en aire tranquilo, y escoja la combinación listada de RPM y MP que proporcione las menores vibraciones y el menor nivel de ruido.

Además de las consideraciones de poco ruido y suavidad, menos RPM significan menos caballos de fricción. Esto reduce las pérdidas de HP debidas a la fricción y se traduce en una ligera mejora en la economía de combustible.

El Manual de Operación del Piloto es la referencia básica para el piloto, como ya se ha señalado.

CONSIDERACIONES PARA CRUCEROS DE BAJA POTENCIA Y BAJAS RPM

El alto precio del combustible de aviación está causando que muchos pilotos revisen su forma de operar en la búsqueda de reducir sus costes de operación. Los aviones con hélice de paso variable generan peticiones de información sobre la operación en crucero en un rango bajo de RPM, entre 1800 y 1900, por ejemplo. El número de preguntas recibidas refleja el gran interés despertado, y por lo tanto es conveniente compartir la información sobre este tema con todos nuestros lectores. 

El Manual de Operación de los motores Textron Lycoming contiene las curvas de prestaciones aplicables a cada serie de motores. Las curvas para los motores de 300 HP de la serie IO-540-K se muestra aquí como ejemplo. Las curvas muestran la máxima presión de admisión que puede ser usada a unas determinandas RPM al nivel del mar y en altitud. La línea límite de presión de admisión restringe claramente altas presiones de admisión a bajas RPM. Hay una buena razón para ello; una presión excesiva de admisión a bajas RPM es parecido a permitir que tu automóvil arranque en cuarta. El tintineo que oyes en ese caso en tu coche te indica que se está produciendo detonación y que debes reducir la marcha. En un avión, la detonación es poco probable que se oiga y cuando los daños se produzcan en el motor quizás sea demasiado tarde para tomar medidas preventivas. Por esta razón, la operación del motor debe mantenerse dentro de las limitaciones establecidas en el Manual de Operación del Piloto (POH).

Aunque existen restricciones, es bastante evidente que es posible operar entre 1800 y 1900 RPM. Bajas RPM producirán menos caballos de rozamiento con el resultado de ahorro de combustible, pero la mayor parte del ahorro de combustible experimentado será consecuencia de un ajuste mucho más bajo de potencia lo que reducirá entonces las prestaciones. Esto provoca la pregunta sobre la cantidad de beneficio en términos de ahorro económico que puede realmente conseguirse usando un ajuste de bajas RPM  para crucero.

Una de las primeras consideraciones del crucero a bajas RPM, es que no debería ser usado durante el periodo de rodaje. Durante este periodo, debería usarse la potencia normal de ascenso especificada en el POH. Para asentar los anillos del pistón en un cilindro nuevo, el crucero del avión debe realizarse entre el 65% y el 75% de la potencia para las primeras 50 horas, o hasta que el consumo de aceite se estabilice. La baja potencia durante el rodaje puede provocar cristalizaciones en las paredes del cilindro y un alto consumo de aceite que sólo puede repararse desmontando el cilindro y rectificándolo.

Existen algunas otras consideraciones sobre operar en crucero a bajas RPM. Presiones bajas de admisión por debajo de un punto arbitrario o quizás por debajo de 18 pulgadas para un crucero continuo, pueden causar un excesivo empleo de aceite, y una acumulación excesiva en las guias de las válvulas que podrían provocar un enclavamiento.

Particularmente durante el invierno, la operación a baja potencia puede causar que las temperaturas del aceite y las culatas de los cilindros caigan por debajo de su rango normal. Eso es perjudicial para la buena salud del motor. La temperatura del aceite en particular debe mantenerse entre 165 y 220 ºF para alcanzar la máxima vida de servicio. A menores temperaturas, la humedad generada como resultado de la combustión no se vaporiza y no es expulsada. Eso provoca su disolución en el aceite lo que estropea sus propiedades lubricantes.

El Manual de Operación del Piloto de cada avión muestra el rango de ajustes de potencia, y entre los más frecuentes, están las 2100 ó 2200 RPM como mínimos para crucero. La tabla mostrada aquí es la de los motores de la serie IO-540-K, de los que se mostraron las curvas anteriores. Usando esas curvas, se observa que el vuelo de crucero a 6000 pies usando 1900 RPM debería ser limitado a aproximadamente el 55%  de la potencia con la presión de admisión a 24”. Como se muestra en la curva, 24” está muy cerca de la presión de admisión límite y por lo tanto muy cerca del máximo disponible.

Muy frecuentemente, alguien se preguntará si el motor durará más si se le hace trabajar a menos RPM. La respuesta debe ser matizada. La operación en los ajustes recomendados de RPM debería permitir al motor alcanzar su TBO si se realizan los cambios regulares de aceite, se opera el motor dentro de sus rangos de temperaturas normales, y está bien cuidado por los pilotos y el personal de mantenimiento. Se puede esperar una vida mayor para la mayoría de los motores si el usuario es capaz de sacrificar lás máximas prestaciones por unas conservadoras performances de crucero, de entre el 60 al 65% de la potencia disponible. Para algunos motores es ajuste de potencia se consigue entre 2100 y 2200 RPM más que a las 1800 ó 1900 RPM mencionadas antes en esta discusión.

En resumen, es posible hacer funcionar al motor usando 1800 ó 1900 RPM. La curva del Manual de Operación del Motor se debería consultar para asegurar que no excedemos los límites de presión de admisión. En realidad, las recomendaciones del Manual de Operación del Piloto son la mejor guía para operar la combinación avión/motor, y por lo tanto son las limitaciones del POH las que deben ser observadas.

LA IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA DE LA CULATA DE LOS CILINDROS (CHT)

Aunque los pequeños motores de cuatro cilindros de baja compresión y baja potencia generalmente no utilizan indicador de temperatura de culata, los motores más potentes y más complejos requieren un medidor de temperatura de culata para prevenir abusos inadvertidos del piloto. Si la temperatura de la culata de los cilindros es más alta de lo normal durante le vuelo, no deberían ignorarse las causas por las que ello es así. La alta temperatura puede ser consecuencia de la alta temperatura ambiente, un empobrecimiento de la mezcla a potencias más altas que las de crucero, desperfectos en las aletas de los cilindros, mala refrigeración, o una avería en el sistema de encendido. También una bancada vieja y muy usada puede combarse ligeramente y cambiar el recorrido del flujo de refrigeración del motor, provocando un incremento anormal de la CHT. Y también es posible que se esté produciendo algún problema mecánico dentro del motor.

Cuando aparecen temperaturas más altas de lo normal en el indicador, el piloto debería tomar  medidas para llevar la temperatura a límites normales con el fin de mantener un vuelo seguro. La temperatura de la culata puede reducirse:

1)      Enriqueciendo la mezcla

2)      Ajustando las entradas de refrigeración

3)      Reduciendo la potencia

4)      Cualquier combinación de las medidas anteriores

Sugerimos que para ayudar a encontrar un diagnóstico al problema, el piloto o algún miembro de la tripulación debería llevar un registro escrito de las lecturas de los instrumentos durante las condiciones de vuelo expuestas arriba y presentarlas a los técnicos de mantenimiento.

Un primer diagnóstico ante una temperatura anormal de los cilindros es asegurarse de que los instrumentos proporcionan medidas correctas. Si es posible, el mecánico debe proceder a inspeccionar las aletas del motor por si se han deteriorado, el flujo correcto en el dispositivo de medición de flujo de combustible, y otras comprobaciones como el encendido o defectos mecánicos.