O funcionamento da vela de ignição pode frequentemente ser uma fonte importante de avarias do motor devido ao chumbo, óleo, grafite, incrustações de carbono e erosão da folga da vela de ignição. A maioria destas avarias, que normalmente acompanham o funcionamento normal das velas, pode ser minimizada por boas práticas operacionais e de manutenção. Uma vela de ignição é considerada com defeito se tiver parado de permitir que a centelha ultrapasse a fenda ou completamente de forma intermitente.
A sujidade das velas de ignição por faísca de carbono
A sujidade por faísca de combustível está associada a misturas demasiado ricas para queimar ou a misturas tão magras que provocam a queima intermitente. Cada vez que uma vela de ignição não queima, o combustível bruto e o óleo acumulam-se nos eléctrodos de não queima e no isolante nasal. Estas dificuldades estão quase invariavelmente associadas a um ajuste inadequado da mistura ao ralenti, a uma fuga de escorva, ou a avarias do carburador que causam uma mistura demasiado rica na gama do ralenti. Uma mistura rica de combustível-ar é detectada por fuligem ou fumo preto proveniente do escape e por um aumento das rpm quando a mistura combustível-ar em marcha lenta é inclinada para a melhor potência. A fuligem que se forma como resultado de misturas demasiado ricas de combustível-ar ao ralenti instala-se no interior da câmara de combustão porque o calor do motor e a turbulência na câmara de combustão são ligeiros. A velocidades e potências mais elevadas do motor, contudo, a fuligem é varrida e não condensa para fora da carga na câmara de combustão.
Oil Fouling of Spark Plugs
p>Even embora a mistura combustível-ar em marcha lenta esteja correcta, há uma tendência para o óleo ser aspirado para dentro do cilindro para além dos anéis de pistão, guias de válvula, e anéis de vedação do óleo do eixo do rotor. A velocidades baixas do motor, o óleo combina com a fuligem no cilindro para formar um sólido capaz de fazer curto-circuitar a vela de ignição. Velas de ignição que estão molhadas ou cobertas com óleo lubrificante são normalmente ligadas à terra durante o arranque do motor. Em alguns casos, estas velas podem limpar-se e funcionar correctamente após um curto período de funcionamento do motor.
Óleo de motor que tenha estado em serviço durante qualquer período de tempo mantém em suspensão minúsculas partículas de carbono que são capazes de conduzir uma corrente eléctrica. Assim, uma vela de ignição não arqueará o espaço entre os eléctrodos quando a vela estiver cheia de óleo. Em vez disso, o impulso de alta tensão flui através do óleo de um eléctrodo para o outro sem uma faísca, como se um condutor de fio fosse colocado entre os dois eléctrodos. A combustão no cilindro afectado não ocorre até que, a uma rpm mais elevada, o fluxo de ar aumentado tenha transportado o óleo em excesso. Então, quando a queima intermitente começa, a combustão ajuda a emitir o óleo restante. Em poucos segundos, o motor está a funcionar limpo com fumos brancos de evaporação e óleo queimado provenientes do escape.
Enchimento de velas de ignição
Enchimento de velas de ignição de aviação é uma condição susceptível de ocorrer em qualquer motor que utilize combustíveis com chumbo. O chumbo é adicionado ao combustível de aviação para melhorar as suas qualidades anti-bloqueio. O chumbo, contudo, tem o efeito indesejável de formar óxido de chumbo durante a combustão. Este óxido de chumbo forma-se como um sólido com diferentes graus de dureza e consistência. Os depósitos de chumbo nas superfícies das câmaras de combustão são bons condutores eléctricos a altas temperaturas e provocam uma combustão incorrecta. A baixas temperaturas, os mesmos depósitos podem ser bons isoladores. Em ambos os casos, as formações de chumbo nas velas de ignição das aeronaves impedem o seu funcionamento normal. Para minimizar a formação de depósitos de chumbo, o dibrometo de etileno é adicionado ao combustível como um agente necrófago que se combina com o chumbo durante a combustão.
Lead fouling pode ocorrer em qualquer configuração de potência, mas talvez a configuração de potência mais conducente à incrustação de chumbo seja cruzar com misturas magras. Com esta potência, a temperatura da cabeça do cilindro é relativamente baixa e há mais oxigénio do que o necessário para consumir todo o combustível na mistura combustível-ar. O oxigénio, quando quente, é muito activo e agressivo. Quando todo o combustível foi consumido, parte do excesso de oxigénio une-se com parte do chumbo e parte do agente necrófago para formar compostos de oxigénio de chumbo ou bromo ou ambos. Alguns destes compostos indesejáveis de chumbo solidificam-se e acumulam-se em camadas à medida que entram em contacto com as paredes relativamente frias do cilindro e das velas de ignição. Embora a incrustação de chumbo possa ocorrer em qualquer regulação de potência, a experiência indica que a acumulação de chumbo está geralmente confinada a uma gama específica de temperaturas de combustão. As temperaturas de combustão fora desta gama específica minimizam a tendência de incrustação de chumbo.
Se for detectada incrustação de chumbo antes de as velas de ignição ficarem completamente incrustadas, o chumbo pode normalmente ser eliminado ou reduzido por um aumento ou uma diminuição brusca da temperatura de combustão. Isto impõe um choque térmico nas peças do cilindro, provocando a sua expansão ou contracção. Uma vez que existe uma taxa de expansão diferente entre os depósitos e as peças metálicas sobre as quais se formam, os depósitos são limpos ou soltos e depois removidos da câmara de combustão pelo escape ou são queimados no processo de combustão.
Métodos de produção de choque térmico em peças de cilindros são utilizados. O método utilizado depende do equipamento acessório instalado no motor. É possível obter um aumento acentuado das temperaturas de combustão em todos os motores, operando-os na potência total de descolagem durante aproximadamente 1 minuto. Ao utilizar este método para eliminar a sujidade, o controlo da hélice deve ser colocado em passo baixo, ou em altas rpm, e o acelerador avançou lentamente para produzir rpm de descolagem e pressão de colector. O movimento lento do controlo da borboleta proporciona uma razoável liberdade de contra-incêndio nos cilindros afectados durante a aplicação de potência.
Outro método de produção de choque térmico é a utilização de misturas combustível-ar excessivamente ricas. Este método arrefece subitamente a câmara de combustão porque o combustível em excesso não contribui para a combustão; em vez disso, absorve o calor da área de combustão. Algumas instalações de carburador utilizam dois comandos de mistura manuais de posição que proporcionam um ajuste de mistura pobre para economia de cruzeiro e um ajuste de mistura mais rico para todas as potências acima de cruzeiro. Nenhuma das configurações de controlo manual da mistura neste tipo de configuração é capaz de produzir uma mistura combustível-ar excessivamente rica. Mesmo quando o motor é operado em auto-rico em potências onde uma configuração auto-limpante seria inteiramente satisfatória, a mistura não é suficientemente rica.
Graphite Fouling of Spark Plugs
Como resultado de uma aplicação descuidada e excessiva de lubrificante de rosca, chamado composto antiaderente, na vela de ignição, o lubrificante flui sobre os eléctrodos e provoca um curto-circuito. O curto-circuito ocorre porque a grafite é um bom condutor eléctrico. A eliminação das dificuldades de serviço causadas pela grafite cabe ao técnico aeronáutico. Tenha cuidado ao aplicar o lubrificante para garantir que dedos manchados, toalhas de loja ou escovas não entrem em contacto com os eléctrodos ou qualquer parte do sistema de ignição, excepto os fios da vela de ignição. Nunca se aplique ao primeiro conjunto de fios.
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