Calor del carburador

El sistema de calentamiento del carburador (generalmente abreviado como «calor del carburador») es un sistema utilizado en los motores de automóviles y aeronaves ligeras con motor de pistón para prevenir o eliminar la formación de hielo en el carburador . Consiste en una aleta móvil que introduce aire caliente en la admisión del motor . El aire se extrae del calentador , una placa metálica que rodea el colector de escape (que se encuentra a muy alta temperatura) .

La formación de hielo en el carburador se produce por la caída de temperatura en su interior, como consecuencia de la vaporización del combustible, y por la caída de temperatura asociada a la disminución de la presión en el venturi . Si la temperatura desciende por debajo del punto de congelación, el vapor de agua se congelará en 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 descender hasta -1 °C (30 °F) en el carburador. La formación de hielo en el carburador suele producirse cuando la temperatura exterior es inferior a 21 °C (70 °F) y la humedad relativa supera el 80 %. ^{[ 1 ]}         

El sistema de calentamiento del carburador utiliza aire caliente proveniente del intercambiador de calor o del calentador (una placa metálica 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. Dado que el aire caliente es menos denso que el aire frío, la potencia del motor disminuirá cuando se utilice este sistema.

Los motores equipados con inyección de combustible no requieren calentamiento del carburador, ya que son menos propensos a la formación de hielo. La gasolina se inyecta en un flujo continuo justo antes de la válvula de admisión, por lo que la evaporación se produce a medida que la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro , donde las temperaturas del metal son más elevadas. La excepción son los sistemas de inyección monopunto o TBI , que pulverizan el combustible sobre la mariposa de admisión.

Algunos motores de inyección multipunto canalizan el refrigerante a través del cuerpo de la mariposa para evitar la acumulación de hielo durante el ralentí prolongado. Esto impide la formación de hielo alrededor de la mariposa, pero no introduce grandes cantidades de aire caliente en el motor, como sí lo hace el calor del carburador.

Carburador de tipo flotador de aeronave en condiciones normales (izquierda) y en condiciones de formación de hielo en el carburador (derecha). ^{[ 1 ]}

Un avión con hélice de paso fijo mostrará una disminución en las RPM del motor, y posiblemente un funcionamiento irregular, cuando se haya formado hielo en el carburador. Sin embargo, un avión con hélice de velocidad constante mostrará una disminución en la presión del colector a medida que se reduce la potencia. ^{[ 1 ]}

En las aeronaves ligeras, el piloto suele controlar manualmente el calentamiento del carburador . La desviación de aire caliente hacia la admisión reduce la potencia disponible del motor por tres razones: la eficiencia termodinámica se reduce ligeramente, ya que depende de la diferencia de temperatura entre los gases de admisión y 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 correcta entre combustible y aire se ve alterada por la menor densidad del aire, lo que provoca una combustión incompleta y un aumento de la cantidad de monóxido de carbono en los gases de escape.

Así, la aplicación de calor al 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 hielo se derrite y libera el paso del aire. La cantidad de potencia recuperada es un indicador de la gravedad de la acumulación de hielo. ^{[ 1 ]}

Es importante tener en cuenta que la entrada de pequeñas cantidades de agua en el motor tras su fusión en el carburador puede provocar un funcionamiento irregular durante uno o dos minutos antes de que se observe un aumento de potencia. El piloto interpretará esto como una señal de la presencia de hielo. Sin embargo, más de un piloto, al enfrentarse a un motor con funcionamiento irregular, ha apagado erróneamente la calefacción del carburador, empeorando así la situación.

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

Normalmente, el filtro de aire se desactiva al usar el calentador del carburador. Si el filtro de aire se obstruye (con nieve, hielo o polvo), el uso del calentador del carburador permite que el motor siga funcionando. Dado que el uso de aire sin filtrar puede provocar desgaste del motor, el uso del calentador del carburador en tierra (donde es más probable que haya polvo) se reduce al mínimo.

La altitud influye indirectamente en la formación de hielo en el carburador, ya que suele haber diferencias de temperatura significativas con la altitud. Las nubes contienen humedad, por lo que volar a través de ellas puede requerir un uso más frecuente del calentador del carburador.

En los automóviles, el calor del carburador puede controlarse automáticamente (por ejemplo, mediante una aleta accionada por una pastilla de cera en la entrada de aire) o manualmente (a menudo girando la tapa del filtro de aire entre las configuraciones de "verano" e "invierno"), utilizando sistemas de tipo "estufa" y elementos de refuerzo de filamento eléctrico conectados directamente al carburador o al módulo TBI. No se utiliza el bypass del filtro de aire que se encuentra en los motores de aeronaves, porque el filtro de aire en los automóviles normalmente no está expuesto a la intemperie (y un automóvil circula a nivel del suelo y tiene que compartir carreteras polvorientas y sucias con otros coches, por lo que es mucho más propenso a ingerir polvo y arena cuando funciona sin filtro que una aeronave) - al menos, no lo suficiente como para permitir una acumulación obstructiva de nieve y/o hielo sobre él - y porque generalmente está montado 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 de la mariposa, y por lo tanto se ve 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 en condiciones de lluvia o nieve (la potencia de salida cae por debajo de la suficiente para seguir impulsando el vehículo, o incluso para evitar que se cale cuando está vacío, y el automóvil no se puede conducir/reiniciar el motor hasta que haya estado parado un tiempo sin que circule una gran cantidad de aire frío y húmedo a través de él, para que el calor residual del motor pueda derretir el hielo acumulado).

Los motores de los automóviles también pueden utilizar un calentador auxiliar , que calienta la mezcla de aire y combustible después de que sale del carburador; esta es una característica que contribuye al ahorro de combustible a bajas temperaturas y a la facilidad de conducción, y cuyos mayores beneficios se observan a bajas revoluciones por minuto.

Los motores de motocicleta también pueden utilizar calefacción en el carburador. En muchos casos, y especialmente en motores sencillos refrigerados por aire, esto se basa únicamente en una resistencia eléctrica conectada al carburador, ya que una estufa y una entrada de aire caliente serían voluminosas, complejas, difíciles de instalar e incluso podrían interferir con la refrigeración normal del bloque del motor. En algunas de sus motocicletas refrigeradas por aire, Ducati ha utilizado una línea de aceite para calentar la base del carburador. El flujo de aceite en la línea se controla mediante una pequeña válvula.

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

• Imagen de un calentador de colector de escape de motor de automóvil. http://www.widnerindustries.com/product4.htm