Nei motori a piu elevata potenza si preferisce sostituire il comune sistema "a carburatore" (alimentazione a depressione) con quello "ad iniezione".
Il sistema "ad iniezione" permette un maggiore grado di riempimento al quale consegue un aumento di potenza.
Vantaggi del sistema ad iniezione:
Componenti del sistema ad iniezione:
Il rapporto stechiometrico e il rapporto perfetto fra le masse del comburente (aria) e del combustibile (benzina), affinche la combustione sia completa.
| Combustibile | Rapporto Aria/Combustibile |
|---|---|
| Benzina | 14,7 : 1 |
| Gasolio | 14,0 : 1 |
| Alcool | 9,0 : 1 |
| Idrogeno | 34,0 : 1 |
IMPORTANTE: Situazioni differenti, con rapporto diverso da quello ideale, portano sicuramente a danni strutturali o decadimenti delle prestazioni.
Esistono VALORI LIMITE di funzionamento del motore:
| Rapporto | Tipo Miscela | Descrizione |
|---|---|---|
| 8 : 1 | Estremamente RICCA | La massa di aria e ridotta al minimo |
| 20 : 1 | Estremamente POVERA | La massa di aria e massima |
Fuori da questo intervallo il motore non riesce a funzionare.
Il rapporto tra massa di aria e massa di benzina influisce sulla pressione media effettiva generata dalla combustione e quindi influisce sulla coppia generata dal motore e cioe sulla potenza erogata dal motore.
Lo schema mostra i componenti principali del carburatore:
A basse temperature di combustione, una miscela a piu alta concentrazione di combustibile ("MISCELA GRASSA") permette di avere una pressione maggiore e quindi una maggiore potenza.
A regime, cioe a temperature di combustione normali, il rapporto tra massa di aria e massa di benzina deve essere "smagrito" ma oscilla fra quello ideale (14,7:1) e quello ancora comunque leggermente sbilanciato verso un eccesso di combustibile (13:1) per avere la massima potenza.
RISPARMIO CARBURANTE: La situazione che permette il miglior risparmio di carburante si ha con rapporto 16,5 : 1 (miscela leggermente povera).
Il pilota deve valutare una miscela che sia sicuramente NON POVERA, in quanto:
Il comando correttore (leva rossa "MIXTURE") permette al pilota di regolare manualmente il rapporto aria/benzina:
Sugli aerei si rileva la temperatura dei gas di scarico mediante uno strumento detto EGT (Exhaust Gas Temperature).
Il pilota agisce sulla leva della miscela in modo che la temperatura dei gas di scarico sia la massima possibile, il che vorrebbe dire che la combustione e ottenuta nel modo piu efficiente, e quindi con la corretta miscela di aria/benzina.
NOTA: Su alcuni velivoli piu semplici non dotati di EGT ci si regola con il contagiri e "ad orecchio".
La regolazione della miscela viene fatta con il seguente criterio:
QUANDO REGOLARE: La regolazione della miscela si opera su tutti i velivoli, in genere quando si e in crociera a cominciare dai 4.000 ft di quota.
Nelle check list del Cessna 152 la MIXTURE compare in diverse fasi del volo:
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 9 | Carburetor heat | COLD |
| 10 | Throttle | IDLE |
| 11 | Mixture | RICH |
| 12 | Fuel shut off valve | OPEN (Latched) |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 4 | Throttle | 1.700 RPM |
| 5 | Carburetor heat | CHECKED |
| 6 | Mixture | CHECKED |
| 7 | Magnetos | CHECK RIGHT/LEFT (Max drop: 125 rpm) |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 2 | Throttle | 1.200 RPM (for 2 minutes) |
| 4 | Throttle | IDLE |
| 5 | Mixture | CUT OFF |
| 6 | Magnetos switch | OFF |
SPEGNIMENTO MOTORE: Il motore viene spento portando la miscela su CUT OFF (taglio carburante), NON con i magneti!
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 1 | Master switch | ON |
| 7 | Throttle | OPEN 1/2 Inch |
| 8 | Mixture | RICH |
| 9 | Propeller area | CLEAR |
| 10 | Starter | ENGAGE START |
| 12 | Oil Pressure | CHECK |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 2 | Flaps | T/O |
| 8 | Magnetos | BOTH |
| 9 | Carburetor heat | COLD |
| 10 | Mixture | FULL RICH |
| 12 | Fuel shut off valve | OPEN |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 1 | Speed | 70 KIAS |
| 7 | Carburetor heat | AS RQRD |
| 8 | Mixture | FULL RICH |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 1 | Flaps | 30° (FULL) |
| 2 | Carburetor heat | COLD |
| 4 | Speed | 60 KIAS |
| # | Item | Action |
|---|---|---|
| 1 | Throttle | FULL |
| 2 | Flaps | 10° |
| 3 | Speed | 60 KIAS |
Nel funzionamento regolare del MCI la combustione della miscela inizia nel punto ove avviene la scintilla e si propaga poi in modo regolare ed omogeneo in tutta la massa gassosa.
DETONAZIONE: Al propagarsi del fronte della fiamma in detta massa gassosa, la parte di questa non ancora combusta, fortemente riscaldata e compressa, brucia "tutta insieme" istantaneamente (DETONA).
La parte di energia prodotta dalla detonazione e non utilizzata come lavoro meccanico viene dissipata come calore e provoca un surriscaldamento del motore.
Qualunque benzina e un miscuglio di vari idrocarburi e, se sottoposta a pressioni e temperature elevate, detona.
I costruttori definiscono il valore del potere antidetonante delle benzine da usare per alimentare un certo motore.
Scala di riferimento:
AVGAS = Aviation Gasoline
100 = numero di ottano
LL = Low Lead (basso contenuto di piombo)
AVGAS 96/100:
Per aumentare il potere antidetonante di un combustibile si utilizza il piombo tetraetile.
Effetti collaterali del piombo:
IMPORTANTE: Per ridurre i depositi di piombo e importante far girare il motore alle temperature di esercizio, sia per una ottimale detonazione del combustibile, sia per la eliminazione degli additivi che vengono aggiunti per eliminare il piombo.