Лёд в карбюраторах

В данной статье я хочу поделиться своими наблюдениями за образованием льда в карбюраторах. Раньше мы особо не придавали значения возможному образования льда в карбюраторах, т.к. летали не высоко и не далеко.

Но когда при попытке перелететь Эльбрус на аэрошюте в 2004 году ( https://airsport.ru/articles/pervye-v-mire-polyoty-aeroshyuta-v-prielbruse.html ) на высоте почти 5400 метров наш двигатель Rotax отказался работать. При снижении двигатель запустился, но работал с перебоями.

Лёд в карбюраторе

Попытку перелететь Эльбрус оставили на следующий год. Чтобы проанализировать ситуацию и как следует подготовиться.

И хотя образование льда в карбюраторах не является распространённым явлением, но всё же может случиться при определённых сочетаниях температуры/влажности/точке росы.

На фотографии вы можете видеть лёд в карбюраторе. Этот лёд вызывает реальные проблемы в большинстве случаев. Он нарушает воздушные поток и уменьшает объём топливной смеси поступающей через игольное отверстие.

Как правило, проблемы со льдом в карбюраторах возникают при частично открытой заслонке, на малых и средних оборотах. Двигатель начинает терять мощность и обороты медленно падают. В этот момент наилучшим выходом для пилота будет дать полный газ, чтобы полностью открыть дроссельную заслонку. Если двигатель реагирует на полный газ или почти реагирует, то у вас есть чуть больше времени для принятия решения о посадке и выборе места посадки. Снижение в более тёплые слои приземного воздуха часто помогают растопить лёд.

Найдите подходящую площадку для посадки. Выключите двигатель сразу и осмотрите карбюраторы. Если на них виден лёд или с них капает вода, то можете быть уверены, что только что пережили обледенение карбюраторов. Можно подождать минут 15 или чуть более. За это время лёд в карбюраторах растает от тепла двигателя. Затем запустите двигатель и проверьте отклик на газ. Если всё нормально – можно снова летать. Но помните, что вы можете снова обледенеть на той высоте, на которой вы летали до этого.

Опрос многих пилотов показал, что они думают об образовании льда в карбюраторах:

1. Лёд в карбюраторах никак не может образоваться при 20 С и уж в Сочи этого не произойдёт точно
2. Образование льда занимает много времени, больше чем минуту, чтобы перекрыть льдом жиклёры
3. Двигатель будет работать с перебоями некоторое время, прежде чем заглохнуть
4. Лёд не образуется при холостом ходе (2200 RPM)
5. Не важно, что вы используете, автомобильный бензин или 100LL, потенциал образования льда в карбюраторах одинаковый.

Все пять приведённых постулата НЕПРАВИЛЬНЫ!!!

Если вы верите хотя бы в один из них, то у вас есть гигантский шанс совершить незапланированную посадку или совершить аварию. И вот почему:

1. Лёд может образовываться и в тёплый день. При расширении газа (от высокого давления к низкому) он потребляет энергию из окружающей среды. В нашем случае, газ это воздух, который попадает в двигатель. На пути до впускного коллектора происходит понижение давления. Энергия, которую он потребляет и которая ему доступна – это тепло в любом виде. И большинство этого тепла содержится в самом же воздухе. Следовательно, происходит резкое снижение температуры и это снижение может быть больше 5 С. Для наглядности можете окатить термометр из углекислотного огнетушителя и посмотреть (газ перетекает из высокого давления (в баллоне) в низкое (в атмосферу))График обледенения
2. Лёд в карбюраторах формируется в точках падения давления. При малой тяге, игла внизу и ограничивает ток бензина через маленькую щель и лёд может перекрыть её за мгновение
3. 4-х цилиндровый двигатель со степенью сжатия 7 к 1 действительно может трещать некоторое время перед тем как заглохнуть. Напротив же, 2-х цилиндровый со степенью сжатия 12 к 1 заглохнет почти мгновенно.
4. Обледенение не имеет ничего общего с оборотами двигателя, обледенение это результат падения давления. Конечно, при низких оборотах ток воздуха не такой быстрый и следовательно не так сильно падает давление в карбюраторах. Однако, любой мотор подвержен образованию льда при определённых условиях не зависимо от оборотов. Можно подключить манометр к коллектору, он даст больше пищи для размышления, в то время как тахометр такой информации не даст.
5. Пилоты должны понимать как автомобильное топливо влияет на образование льда в карбюраторах. Помните, что на малых оборотах дроссельная заслонка почти закрыта и когда вы даёте газ увеличивается ток газа и жидкого топлива, падает давление, снижается температура смеси. Следует учитывать, что в этот момент топливо это всё ещё жидкость, а не пар. 100LL в этих условиях остаётся туманом (жидкостью, каплями жидкости) до попадания в камеру сгорания. На против происходит с автомобильным топливом, оно легко испаряется. Физический факт – при испарении (переход из жидкого состояния в газообразное) топливо охлаждается т.е. вытягивает тепло из воздуха. Это можно почувствовать при испарении топлива с кожи. Следовательно, это дополнительное снижение температуры может способствовать скорейшему образованию льда, в то время как на таком же двигателе не будет обледенения с 100LL.

Хотя большую часть физики образования льда в карбюраторах можно найти в учебниках, мои же наблюдения основаны на многолетних тестах и экспериментах. В природе некоторых споров на этот счёт лежат мнения, вырванные из контекста различных публикаций. И я решительно считаю, что в вопросах безопасности полётов не должно быть дебатов или эзотерических умозаключений без тестов и опытов, а все подобные заявления аморальными и препятствующими пониманию рисков.

Чтобы снизить возможности аварий по причине обледенения, я считаю, что пилоты должны получить больше понимания в этом вопросе. В вопросах подогрева карбюраторов или температурных датчиков. Всё это ничтожно малая цена за сохранение своего аппарата или своей жизни или жизни ваших пассажиров.

Летайте безопасно!