Os instrumentos necessário para a operação do avião são:
- Tacômetro
- Termômetro de óleo
- Manômetro de óleo
- Chave de ignição
- Injetor de partida (PRIMER)
- Manetes de potência e mistura
- Alavancas de ar quente
Mistura ar-combustível
O estudo da mistura é importante para compreender o funcionamento do motor em diversas condições. O ar é uma mistura formada por oxigênio e outros gases, dos quais somente o oxigênio toma parte da combustão.
O combustível usado nos motores aeronáuticos a pistão é a gasolina de aviação. De acordo com a porção de gasolina a mistura pode ser rica, pobre ou quimicamente correta.
O termo mistura é também usado para indicar a relação entre as massas de ar e gasolina. Essa relação pode ser indicada de tres maneiras diferentes:
- 10 : 1 (Dez partes de ar e uma parte de gasolina)
- 1 : 10 (Uma parte de gasolina e dez partes de ar)
- 0,1 : 1 (0,1 parte de gasolina e uma parte de ar)
Notar que, sempre o maior número corresponde a massa de ar.
A mistura 15:1 é quimicamente correta. As quantidades de ar e gasolina estão na proporção exata para a combustão completa.
A mistura 10:1 é rica porque contém mais gasolina que o necessário. Após a combustão sobrará gasolina.
A mistura 20:1 é pobre porque contém menos gasolina que o necessário. Após a combustão sobrará ar.
A proporção ar-gasolina não pode ser variada a vontade, pois a mistura pode ser incombustível nas seguintes condições:
- Mistura mais pobre que 25:1 – não queima por falta de gasolina.
- Mistura mais rica que 5:1 – não queima por falta de ar.
A mistura rica faz o motor funcionar com maior potência porem uma menor eficiência pois há excesso de gasolina que não é queimada e perde-se pelo escapamento. Se a mistura for pobre, a potência será menor devido à falta de combustível, mas a eficiência será maior, porque não há desperdício de combustível.
Pode-se visualizar isso no gráfico abaixo.
A mistura rica (10:1) produz a potência máxima de 150 HP, mas a eficiência é de apenas 10%. A mistura pobre (16:1) diminui a potência para 100 HP, mas a eficiência aumenta para 30%. Isso demonstra que a mistura rica deve ser usara para decolar, e a mistura pobre deve ser usada para voar em regime de cruzeiro.
A mistura quimicamente correta não é usada na prática. Sem dúvida essa mistura seria a ideal se fosse possível efetuar a combustão total no motor. Na prática a combustão não é perfeita, e por isso a mistura quimicamente correta não é queimada totalmente. Dessa forma sempre haverá um resíduo inaproveitável de combustível e também de ar após a combustão, ou seja, não teremos nem potência máxima nem eficiência máxima. Não há vantagem em utilizar essa mistura.
Fases operacionais do motor
- Marcha lenta
- Decolagem
- Subida
- Cruzeiro
- Aceleração
- Parada
Estas são as seis condições em que o motor funciona durante um voo.
É preciso não confundir estas seis fases operacionais com as seis fases de funcionamento, que são: Admissão, Compressão, Ignição, Combustão, Expansão e Escapamento.
Fase operacional de marcha lenta
O motor funciona sem solicitação de esforço, com velocidade apenas suficiente para não parar. A manete de potência deve estar totalmente puxada para trás. A entrada de ar no motor é fortemente estrangulada, para admitir apenas uma pequena quantidade de ar.
Fase operacional de decolagem
Está é a fase em que se exige a máxima potência do motor. A manete de potência é levada toda para a frente. Isso faz com que o motor seja alimentado com a máxima quantidade de a, e gasolina em excesso. (Mistura rica).
A temperatura do motor poderá aumentar rapidamente, mas não causará danos, porque em menos de um minuto o avião terá decolado e atingido altura suficiente para o piloto reduzir a potência.
Fase operacional de subida
Nesta fase, o piloto reduz a rotação do motor, ajustando-a para potência máxima continua, que é a potência máxima que o motor pode suportar sem limite de tempo. Em muitos aviões de baixa performance é desnecessário reduzir a rotação, porque o motor não possui torque suficiente para girar a hélice em rotação excessiva durante a subida.
A mistura ideal para a subida é moderadamente rica. Se a altitude alcançada for grande, o ar ficará rarefeito, tornando a mistura excessivamente rica. Nesse caso, o piloto deverá empobrecer a mistura, puxando aos poucos a manete de mistura. Haverá um aumento na rotação e o motor funcionará mais suave. Quando a rotação começar outra vez a cair, o piloto deverá voltar a manete um pouco e ali deixar. Esse procedimento é a correção altimétrica da mistura.
Fase operacional de cruzeiro
Esta é geralmente a fase mais longa do voo, que compreende a viagem até o destino. Usa-se uma potência reduzida e a mistura pobre, para economizar combustível. A manete de potência deve ser ajustada para a rotação recomendada. Durante o voo de cruzeiro, o piloto deve verificar constantemente a rotação no tacômetro.
Fase operacional de aceleração
A aceleração rápida é efetuada em caso de emergência, por exemplo numa arremetida. O motor possui um sistema de aceleração rápida que injeta uma quantidade adicional de gasolina no ar admitido, tornando a mistura rica. Esse sistema é acionado automaticamente quando o piloto leva a manete e potência totalmente a frente.
Fase operacional de parada do motor
Nos motores de automóveis, o motor é parado desligando-se a chave de ignição. Esse procedimento tem a desvantagem de deixar uma certa quantidade de gasolina nos cilindros causando a diluição do óleo lubrificante. Para evitar esse inconveniente, é recomendado parar os motores de aviação cortando a mistura, ou seja, interrompendo a entrada de gasolina.
