¿Cómo funciona Combustión en el motor de un avión?

Durante la combustión normal, la mezcla de combustible y aire arde de forma muy controlada y predecible. En un motor de encendido por chispa, el proceso se produce en una fracción de segundo. La mezcla comienza a arder en el punto en el que se enciende en las bujías. A continuación, se aleja de las bujías hasta que se consume por completo. Este tipo de combustión provoca un aumento suave de la temperatura y la presión y garantiza que los gases en expansión proporcionen la máxima fuerza al pistón en el momento exacto de la carrera de potencia.

La detonación es una ignición explosiva e incontrolada de la mezcla de combustible y aire dentro de la cámara de combustión del cilindro. Provoca temperaturas y presiones excesivas que, si no se corrigen, pueden provocar rápidamente el fallo del pistón, el cilindro o las válvulas. En casos menos graves, la detonación provoca un sobrecalentamiento del motor, asperezas o pérdida de potencia.

La detonación se caracteriza por las altas temperaturas de la cabeza del cilindro y es más probable que ocurra cuando se opera con ajustes de alta potencia. Las causas operativas comunes de la detonación son:

- El uso de un grado de combustible inferior al especificado por el fabricante de la aeronave.

- Funcionamiento del motor con presiones del colector extremadamente altas presiones del colector extremadamente altas junto con bajas revoluciones.

- Funcionamiento del motor a altas potencias con una mezcla excesivamente pobre.

Fuente: Esta imagen es tomada del manual Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge, FAA-H-8083-25B

La detonación puede evitarse siguiendo estas directrices básicas durante las distintas fases de las operaciones en tierra y en vuelo:

- Asegúrese de utilizar el combustible adecuado.

- Mantenga los flaps del capó (si están disponibles) en la posición de apertura total posición totalmente abierta mientras esté en el suelo para proporcionar el máximo flujo de aire a través del capó.

- Utilice una mezcla de combustible enriquecida, así como un ángulo de ángulo de ascenso, para aumentar la refrigeración de los cilindros durante durante el despegue y el ascenso inicial.

- Evite los ascensos prolongados, de alta potencia y empinados.

- Desarrollar el hábito de controlar los instrumentos del motor para verificar el funcionamiento correcto según los procedimientos establecidos por el fabricante.

La preignición se produce cuando la mezcla de combustible y aire se enciende antes del evento de encendido normal del motor. La combustión prematura suele estar causada por un punto caliente residual en la cámara de combustión, a menudo creado por un pequeño depósito de carbono en una bujía, un aislante de bujía agrietado u otro daño en el cilindro que hace que una pieza se caliente lo suficiente como para encender la carga de combustible-aire. 

La preignición hace que el motor pierda potencia y produce una alta temperatura de funcionamiento. Al igual que la detonación, la preignición también puede causar graves daños en el motor porque los gases en expansión ejercen una presión excesiva sobre el pistón cuando todavía está en su carrera de compresión.

La detonación y la preignición suelen producirse simultáneamente y una puede ser la causa de la otra. Dado que cualquiera de las dos condiciones provoca una alta temperatura del motor acompañada de una disminución de su rendimiento, a menudo es difícil distinguir entre ambas. El uso del grado de combustible recomendado y el funcionamiento del motor dentro de sus rangos adecuados de temperatura, presión y rpm reducen la posibilidad de detonación o preignición.

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Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.