Aerobusters #7 – A cura para a “Misturofobia”

Aerobusters #7 – A cura para a “Misturofobia”

By: Author José Roberto Arcaro FilhoPosted on
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aerobusters_5-misturaSabem aquela manete vermelha que, dentre outras, de outras cores, existe na maioria dos cockpits das aeronaves com motor a pistão?

Lá no curso teórico de PP, nas mais tenras aulas de Conhecimentos Técnicos, com certeza lhe ensinaram para quê ela serve. Então, por que não usar na prática?

O que tenho observado, dando adaptações (os famosos “duplos”) para pilotos recém-saídos das escolas e dos aeroclubes, é que, na maioria das vezes, eles têm uma certa “fobia” quanto a efetuar as correções de mistura ar/combustível. Na verdade, alguns até ignoram a existência da tal manete vermelha. Só lembram dela no acionamento ou no corte do motor (a aeronave está no solo e não tem “perigo”…).

Você, em suas “navegas” do PP ou do PC, corrige a mistura para mais economia e performance? Enfim, você opera seu avião na prática como você aprendeu na teoria? Se as respostas a estas perguntas forem sinceras, tenho certeza de que eu terei muitas negativas.

Muitos dos aeroclubes e escolas (sem generalizar) dizem que não ensinam a técnica de correção de mistura para que os alunos não danifiquem os motores de suas aeronaves. Sim, os alunos podem danificar esses motores se não souberem como gerenciar tal procedimento.

Como no caso do voo solo, aqui no Brasil, trata-se de mais uma da série “vamos nivelar por baixo, para que não tenhamos problemas”. Ou: “não me aprofundei muito no que lhe ensinei, então não confio que você tenha realmente aprendido”.

Opa! Acho que esse post está ficando muito parecido com postagens do Raul… É melhor eu voltar às minhas tecnicidades!

Vamos lá:

Na decolagem, o seu Cessna 172 ingere uma quantidade de ar proporcional a uma certa quantidade de combustível para que haja uma queima específica naquele regime do motor, naquela fase do voo. Em poucas palavras, temos que ter um pouco mais de combustível do que seria o necessário para uma queima “quimicamente perfeita” dentro dos cilindros. Mas, então, estamos jogando combustível fora? Então “sobra” combustível?

Sim, sobra, mas ele tem uma utilidade. Na verdade, essa sobra evapora com o calor da queima e, neste processo, rouba calor do cilindro, auxiliando na refrigeração. Daí, você decola, vai subindo, o ar vai ficando rarefeito, e vai sobrando mais combustível (mais do que deveria) dentro das câmaras de combustão. Seu motor vai perdendo performance e vai ficando “afogado” – suas “temperaturas de cabeça de cilindro” (CHT´s – Cylinder Head Temperatures) vão ficando baixas, e o motor trabalha fora de seu regime térmico correto.

Sua subida para o nível de cruzeiro fica mais demorada e você gasta mais combustível. Você até corre o risco de “ensopar” suas velas de ignição, perder potência, ou até ter uma parada de motor. Então, você finalmente atinge o FL085 estipulado para o seu voo de cruzeiro, e… Não preciso nem dizer o que acontece, né? O avião não desenvolve a TAS correta, os estimados não batem, o consumo aumenta….

Isso sim, no meu entender, é colocar a segurança de voo em risco. Então, fica tudo errado! Tudo porque você ficou com “medinho” (ou alguém te colocou esse medinho) de “estourar” o motor da aeronave, corrigindo corretamente a mistura. Motores aeronáuticos têm limites operacionais previstos em manuais. Eles são certificados assim!

Lembram-se daquela sobra de combustível que é útil na refrigeração do motor, mas que se for em excesso pode te arranjar problemas? O que acontece quando você vai empobrecendo (tirando combustível) de seu motor, até que não exista essa sobra? Quando você atinge este ponto, você tem uma mistura ar/combustível que proporciona uma queima “quimicamente perfeita”. Sua “temperatura dos gases de escape” (EGT – Escape Gases Temperature) vai atingir um ponto máximo, e por consequência suas CHT´s também vão subir. Este ponto é o que chamamos de “pico do EGT”. A operação neste “pico” deve ser evitada, sob o risco da queima de válvulas de escape e de outras falhas catastróficas. (Outro dia, li que a Lycomming estava estudando a operação “no pico” para determinados motores, mas…são só estudos).

Mas como é que eu sei onde fica o pico? A maioria dos aviões, hoje em dia, possuem indicadores de EGT. Você vem empobrecendo a mistura, de olho no EGT que está subindo; e então, de repente, ele para de subir, e começa à cair. Você acaba de achar o pico do EGT!  Não tem problema algum se você só passar por ele. Encontrado o “pico do EGT”, então você enriquece a mistura, para uma temperatura um pouco abaixo,  recomendada no POH (geralmente chamada de “delta peak”). Este é o famoso regime R.O.P. – “Rich Of Peak” (do lado rico do pico).

Mas, e se eu empobrecer demais e passar do pico? Meu motor vai apagar por falta de combustível? Não. De forma alguma! Antes que isso aconteça, o seu EGT vai começar a cair. Isto é resultado de uma queima atenuada, justamente pela falta de combustível, proporcionando temperaturas mais baixas do outro lado do pico. Do “lado pobre do pico”! Este regime é chamado de L.O.P. – “Lean Of Peak”.

É um regime bem interessante em termos de economia de combustível, mas nem sempre muito próspero no quesito “TAS em cruzeiro”, dependendo da aeronave operada (ainda vou escrever um post só sobre isso). Também não é sempre recomendado, dependendo do modelo de motor.

O melhor, como sempre, é consultar os manuais para o L.O.P.

A maioria dos aviões tem tabelas de correção de mistura para os níveis interceptados durante a subida. Alguns têm essa tabela no próprio indicador de fluxo de combustível (FF – “Fuel Flow”) geralmente referenciada pelo nível médio do mar (MSL – “Mean Sea Level”).

E no Paulistinha/Cessna 150/152, que não têm indicador de EGT?

Bom, na minha época (eu até assusto quando uso esse termo!) a gente empobrecia a mistura até o motor “encrespar” (rough engine). Daí, enriquecíamos um pouquinho, até alisar novamente. Essa era a correção ideal de cruzeiro !

Na subida, o procedimento era o mesmo, só que devido ao menor fluxo de ar, com ângulo de ataque maior, leia-se, temperaturas mais altas, o enriquecimento era um pouco maior que o utilizado em cruzeiro.

Incrivelmente, essa técnica funciona muito bem para qualquer motor carburado.

Enfim, os instrutores ensinavam assim, isso constava nos manuais (“lean for roughness”), não haviam motores “estourados”, e todo mundo voltava feliz para casa.

Viram só?

Será que alguém ainda acredita no “monstro que vive atrás da manete de mistura”?

DO NOT OVERHEAT YOUR HEAD”, é o meu conselho.

28 comments

  1. Joaquim
    2 meses ago

    Boa noite zito! Essas velocidades é suas margens não são obedecidas na íntegra pq a certificação para esse peso começa com aeronave voando é a 5000 ft. Esses valores serão cumpridos para outra classe de bimotores leves chamados commuters e as exigências para eles se aproximam e muito daqueles aviões da categoria transporte.

  2. Joaquim
    2 meses ago

    O requisitos americanos para cerificação de aviões leves,far part 23,distinguem aqueles com velocidade de stall maiores e menores que 61 kt,na configuração de pouso. Se a vso for até 61 kt,nada é exigido.por outro lado, se a vso for maior que 61 kt,as exigências começam a aparecer,em graus que variam com o peso maximo de decolagem previsto para o avião. Para pesos de até 6000 libras, é exigido um gradiente de subida de, pelo menos,1,5% a 5000ft,com o motor crítico inoperante,potência máxima contínua e velocidade maior ou igual 1,2 da velocidade de stall. ( as exigências vão aparecendo com o peso,fazendo uma analogia começamos a separar as belas mulheres com aquelas não tão belas mais ainda sim belas)

    • Zito
      2 meses ago

      Perfeito, Joaquim. Você está correto em relação à performance de súbida. Mas o que me deixou intrigado é a velocidade de rotação do G58.
      Considerando os dados que encontrei no POH do G58 – VMCA 84 Kias, Stall 84 Kias e Rotation 85 Kias – a Rotation de 85 Kias não satisfaz os requisitos do FAR 23: “the greater of 1.05 VMC; or 1.10 VS1”.

      Obs.: sei que essas velocidades sofrem variações… Também confio nas certificações… Só estou curioso com os dados apresentados no POH.

      Quando analisamos uma aeronave “semelhante” como o Seneca V, os dados do POH são:
      – Stall Speed (Power Idle, Flaps Up): 66 Kias
      – VMCA: 66 Kias
      – Rotation: 81 Kias

      Uma diferença de 15 Kias entre VMCA / VS1 x VR.

      Obs.: não estou comparando qual aeronave é melhor. Somente VMCA / VS1 x VR

  3. joaquim
    2 meses ago

    SIM AMIGO ESTA CORRETO!

  4. Joaquim
    2 meses ago

    Oi Beto! Me permita um comentário. Sei que vc é um profissional e uma pessoal legal é comprometido com o conhecimento. Nada que se aproxime da vmc é bom,pelo contrário é péssimo se o stall da aeronave acontecer na vmc se prepare para uma voltinha não muito divertida. É bom lembrar que a vmc não é uma velocidade fixa ela varia .principalmente nos multimotores aspirados portanto muito cuidado ao treinar manobras mono em altitude elevada. Também não custa lembrar que existe multimotores que podem voar Mono ( ter controle) abaixo da vmc com trem embaixo pois o seu cg é deslocado para frente mas se você recolher o trem antes de acelerar para uma velocidade de no mínimo vmc ou acima se prepare para mais uma voltinha e quem sabe mortal!

    • Beto Arcaro
      2 meses ago

      Na verdade Joaquim, o que eu digo é que é sempre “mais seguro” que o estol da aeronave ocorra antes dela atingir a VMCa. Nesse caso, você estola, mas não perde o controle direcional.
      Num estol normal, qual é a última superfície de comando à perder a efetividade ?
      É o leme, não?
      Aliás, quando se coloca o kit de “vortex generators” no Baron G58, um dos objetivos, é exatamente que isso ocorra. Voei um Baron G58 com aqueles VG´s na deriva vertical.
      Era praticamente impossível de se efetuar demonstração de VMCa com ele. Ele sempre estolava antes.
      Dependendo do peso, e das condições, mesmo em Barons sem os VG´s, isso acaba acontecendo.
      A Flight Safety diz (e o finado Fernando de Almeida dizia também) que os VG´s no Baron, deveriam ser item de série.
      A Flight Safety, também recomenda que, se você tiver um mono, ainda com trem embaixo, deve reduzir “o bom” e pousar em frente. Essa recomendação serve até para o King Air C90. A performance fica muito degradada.
      Não se consegue atingir a blue line, e nem uma razão de subida aceitável.
      Nesse caso, pousar (quebrar) em frente é mais saudável.
      Se recolher o trem, o arrasto te derruba.

  5. Hermes
    2 meses ago

    Tenho uma duvida ligada ao assunto. Vejo que algumas aeronaves turbo, não possuem check de mistura antes da decolagem em seus manuais. Há alguma explicação técnica para isso?

    • Beto Arcaro
      2 meses ago

      Na verdade, hoje em dia, a maioria dos aviões, turbos ou aspirados, não têm mais esse check em seus manuais.
      O tal check de mistura, é mais um mito daquele livrinho de “manobras elementares de voo”, dos anos 40 e de alguns manuais/checklists antigos.
      Essa história, provavelmente tem origem nos motores, radiais ou de cilindros invertidos, os quais sujavam velas, e requeriam um corte rápido com uma rotação mais alta, para que a pane “saísse pelo escapamento”.
      Você concorda, que se você conseguiu dar a partida em seu motor, a sua mistura já está checada ?
      Agora, o que existe, é o não tão famoso, mas importante, “cheque de 1000”, no qual você exercita a mistura com 1000 RPM´s e verifica, no pico do EGT, um acréscimo de mais ou menos 100 RPM´s, variando de acordo com o manual do motor. Nesse cheque é que você confirma se o motor está bem regulado, quanto à ignição e mistura ar/combustível.

      • Hermes
        2 meses ago

        Exatamente isso que digo. Se você cortou o motor e depois deu partida, imagina-se que sua manete de mistura está OK.
        Só achei que pudesse ter alguma relação com o turbo, o fato de não checar a mistura.
        Esse check de 1000 também não conhecia.

  6. joaquim
    2 meses ago

    ZITO VC PRECISA ENTENDER SOBRE PERFORMANCE PARA BIMOTORES LEVES. PARA VC ENTENDER ISSO! O LIVRO FLYING HIGH PERFORMANCE SINGLES AND TWINS E UM EXCELENTE GUIA.

  7. joaquim
    2 meses ago

    ZITO EU ACHO QUE VC ESTA EXIGINDO MUITO DO G58

    • Zito
      2 meses ago

      Boa noite, Joaquim.
      Eu não exijo nada não. Quem exige é a certificação:

      FAR23.51 Takeoff speeds.
      (a) For normal, utility, and acrobatic category airplanes, rotation speed, VR, is the speed at which the pilot makes a control input, with the intention of lifting the airplane out of contact with the runway or water surface.

      (1) For multiengine landplanes, VR, must not be less than the greater of 1.05 VMC; or 1.10 VS1;

      Obrigado pela dica de leitura.

  8. Zito
    2 meses ago

    Boa noite, Cmte. Beto. Minha dúvida não está relacionada ao texto, mas vamos lá.
    Estudando a performance do Baron G58, econtrei os seguintes dados para 5500lb:
    – Stall Speed (Power Idle, Flaps Up): 84 KIAS
    – VMCA: 84 KIAS
    – Rotation: 85 KIAS
    O manual da aeronave não fornece maiores detalhes, mas não vejo as margens de 1.05 da VMCA ou 1.10 da VS1 segundo o FAR 23… O que você acha?

    • Beto Arcaro
      2 meses ago

      Sim Zito,
      Essa questão é constante.
      A certificação é baseada em KTAS (True Air Speed) ou KCAS (Calibrated Air Speed).
      Não conheço esses números (no manual do G58 só temos a Vmca em KCAS de 83 Kts) mas tenho certeza que eles devem satisfazer os requisitos do FAR 23.
      Aliás, a proximidade da VS1 à Vmca pode ser uma característica até legal, quando pensamos sobre performance de bimotores leves, em condições de monomotor.
      Em certas situações, voando mono, você pode estolar com as asas niveladas, antes de perder o controle direcional da aeronave.
      Se existir altura para a recuperação do estol, a aeronave pode continuar em voo controlado.

  9. joaquim
    3 meses ago

    you will learn that there is a peak in the egt,and that peak is usually associated with maximum economy in most engines. if you have an egt, you need to be especially cognizant of the instructions in your engine manual.the manufacturer will spell out several different temperatures for egt,depending on whether you want maximum power or best economy.variations of as little as 25f either side of peak are important because some engines can only be operated slightly on the rich side of peak,while others can be run at peak or even 25f or so on the lean side

  10. joaquim
    3 meses ago

    alguns motores podem ser operados no pico,outros recomendam a 25 graus no lado rico e alguns nem permitem funcionamento em 25 graus no lado pobre!

    • Beto Arcaro
      2 meses ago

      É importante lembrar, que algumas aeronaves possuem o indicador de EGT graduado em “Celsius”.
      Esses 25 graus, são Farenheit ! Pilotos fazem muita confusão com isso.
      Outro dia, disse para um colega, que operava o Continental IO550 25 F ROP.
      Ele me disse que era loucura, que eu iria fritar o motor, e que a operação correta era 100 graus ROP.
      Só não falou que a escala era em Celsius, né ?

      • gustavo cardassi
        2 semanas ago

        Beto, muito legal essa discussão. Tenho um F33 com motor io550B e tive perda de compressão em um dos cilindros do motor (perdeu a conicidade do cilindro com 600 horas de cilindro zero). O mecânico insiste que estou operando o motor de forma errada. Mas gosto ler e aprender e, lendo o manual do motor, lá diz que o io550b pode ser operado a 25 F no ROP com 75% de potência e, acredite, pode ser operado no pico com 65% de potência!! Sempre opero ele com no mínimo 50 F ROP, onde acabo gastando 14 gals/h e a temperatura do EGT do cilindro mais quente fica em torno de 1380 graus. O mecanico insiste que deveria gastar no mínimo 62 litros, mas aí a temperatura do EGT cai pra baixo de 1300 graus. Dá um palpite aí vai…kkk…to certo na operação? Devo mudar alguma coisa?

        • Então Gustavo…
          A sua operação está correta para o voo de cruzeiro.
          Só que a perda de conicidade de cilindro não é fruto dessa operação.
          Essa “perda”, é devida geralmente ao “overcooling”, causado por má operação de cowl flaps, reduções bruscas de potência (principalmente em altas velocidade) com mistura excessivamente rica.
          Uma hipótese não tão rara nos dias de hoje, é que esse problema pode ter sido causado por deficiência de material.
          A Flight Safety diz que, dentro dos limites, não há problema em se operar um motor “Quente”.
          O problema é como você vai esfriá-lo !

          • gustavo cardassi
            1 semana ago

            Beto, faz sentido mesmo. Vou me atentar mais nos procedimentos de descida, mantendo as temperatura dos cilindros. Ao meu entender, se o problema de cilindro tivesse sido nas valvulas, poderiamos falar de temperatura alta. A conicidade faz mais sentido essa diminuiçao rapida de temperatura….valeu!

  11. JORGE KERSUL
    3 meses ago

    Tenho dois Manuais de Motores Lycoming, um seis cilindros (260 HP) e outro quatro cilindros (200 HP), ambos mandam voar no PICO para Best Economy. Não me parece apenas estudo.

    • Beto Arcaro
      3 meses ago

      Que bom!
      Então a Lycomming já aprovou essa operação.
      Esses manuais são novos ?
      Os últimos Lycomings que operei, eram Turbos, então, só permitiam a operação ROP.
      Acredito que cuidados devem ser tomados na operação no pico, com as CHT´s altas, e o risco do “Overcooling”.
      A Continental e a Flight Safety, dizem que você não deve se incomodar com temperaturas altas de EGT, e por consequência, CHT, se estiverem dentro dos limites.
      Você tem que se preocupar, é com, “como, ou o quão rápido você vai resfriar esse motor”.
      Aliás, o que mais estraga motores, é o choque térmico.
      É o que eu mais tenho visto em motores à pistão, tanto aspirados, quanto em Turbos.
      E o que ela diz sobre o LOP, para “Best Economy” ?
      O LOP, é uma operação bem mais fria, mais até que o ROP, reduzindo o risco de choque térmico.

  12. Beto Arcaro
    3 meses ago

    Então…
    Hoje em dia, se ensina à pilotar, “pela metade”.

  13. Milton
    3 meses ago

    Nos helicópteros a pistão não é usual mexer na mistura em voo. No R22 tem até uma peça chamada “guarda da mistura” para evitar manuseio acidental, pois a posição da manete pode causar confusão com os comandos de Trim e de Carb Heat, que ficam próximos.

    A explicação é que helicóptero sofre em dobro com um corte acidental da mistura: sem uma hélice para aumentar a inércia do motor, a parada do mesmo é instantânea, ao contrário do avião. Não adianta empurrar a mistura de volta, quando o piloto percebe a besteira que fez, o motor já parou. Além disso, a altura de cruzeiro do helicóptero costuma ser muito baixa, não dando tempo de uma tentativa de dar nova partida.

    Nesse caso infeliz é obrigatório iniciar a autorrotação imediata, determinar um local “menos ruim” para pouso, e SE o tempo permitir, tentar nova partida.

    Pode-se dizer que o tópico aqui é apenas empobrecer a mistura para melhor economia e não fazer corte total, mas são 2 ou 3 centímetros de manete que podem mudar a história de um voo. Vai arriscar?

    Ou seja… em helicóptero, normalmente não se mexe na mistura. Claro que se você estiver realmente alto (uns 6000 pés AGL) e quiser aproveitar melhor a gasosa, pode fazer com cuidado. Lembrando de enriquecer a mistura na descida, ou o heli poderá apagar porque com mais ar embaixo a mistura empobrecerá mais ainda!… É mole?

    Abraço!

    • Beto Arcaro
      3 meses ago

      Sim.
      Já fiz alguns voos em helicópteros à pistão, e percebi isto.
      Acredito que para uma melhor performance, a correção deva ser feita, mas deve-se sempre consultar o POH, não é mesmo ?
      E se o motor do seu helicóptero for regulado para melhor relação ar/combustível, numa oficina ao nível do mar?
      Nos anos 80, a Continental desenvolveu um sistema de cápsulas aneróides, para os motores IO550, que fazia um “Ajuste grosso” altimétrico.
      Dava mais manutenção, do que outra coisa ! Foi abandonado.
      Quanto à esquecer de enriquecer na descida, não acredito que chegue a apagar o motor.
      O que você vai ter, é EGT´s altas, e por consequência, CHT´s, também altas. Talvez, perda de potência…
      Aí, tem que tomar cuidado.
      Abraços.

      • Milton
        3 meses ago

        No POH do R22 é mencionado o risco de apagamento do motor, mas sem maiores detalhes. Pode ser que nas condições do Brasil não esteja sujeito a acontecer. Realmente não sei.

  14. Joao Piloto
    3 meses ago

    Já cansei de ouvir de diretores e instrutores do meu aeroclube “em C150 não se ajusta a mistura”!

    E é claro que só fui aprender na prática, após terminar o curso, como se deve ajustar.

    • Beto Arcaro
      3 meses ago

      Então…
      Hoje em dia, se ensina à pilotar, “pela metade”.

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