GHIACCIO AL CARBURATORE: CHI LO CONOSCE, LO EVITA!

L’AeC Novara opera in un’area geografica che presenta delle peculiarità dal punto di vista climatico. È pertanto bene sapere come umidità e temperatura dell’aria, specie nei mesi più freddi (ma non solo), possono influire sulle prestazioni dell’aeroplano e sulla conduzione sicura del volo e evitare la formazione di ghiaccio al carburatore.

In questo breve articolo ci occuperemo della formazione di ghiaccio al carburatore, dei suoi effetti e di come prevenirla/contrastarla, tenendo in considerazione le peculiarità del motore Rotax 912S che non è dotato di comando della miscela in quanto la sua regolazione avviene in modo automatico.

Nei motori a pistoni dotati di carburatore il flusso d’aria è controllato dalla valvola a farfalla, pilotata dal comando del gas. Appena prima di attraversare la valvola a farfalla, l’aria viene accelerata in una strozzatura chiamata venturi che ha la funzione di creare una depressione che aspira la benzina che viene nebulizzata e si miscela con l’aria. 

La combinazione di depressione e nebulizzazione della benzina raffredda le superfici metalliche e l’umidità contenuta all’interno dell’aria che, a contatto con queste, può ghiacciare se la temperatura è inferiore a quella di congelamento. Maggiore è l’umidità dell’aria, maggiore è il rischio di formazione di ghiaccio.
Il deposito via via crescente di ghiaccio aumenta l’ostruzione del Venturi causando ulteriore incremento della velocità del flusso d’aria e il conseguente ulteriore abbassamento della pressione, quindi ulteriore raffreddamento. In questo modo il ghiaccio nel carburatore si autoalimenta, strozzando sempre più il passaggio d’aria fino a quando il motore non si arresta.

La formazione di ghiaccio è pericolosa e insidiosa. I primi segnali sono:

1) Un calo della MAP e dei giri motore e aumento della ruvidità del motore.

2) Un progressivo calo di prestazioni dell’a/m che il pilota tende a compensare con continui aumenti di potenza

È pertanto necessario acuire la sensibilità alle variazioni minime di giri (anche se le cuffie non aiutano in questo) per cogliere i sintomi non appena si manifestano e possibilmente prevenire la formazione di ghiaccio attivando l’aria calda al carburatore prima che inizi a formarsi. La sua attivazione tardiva può infatti aumentare la pericolosità del fenomeno e nel caso di piantata motore rendere impossibile il suo successivo riavvio.

Il pilota deve conoscere le condizioni meteorologiche che facilitano il fenomeno. La consapevolezza della situazione a rischio è quella che consente un intervento immediato, perché previsto. 

Ci sono tre tipi di formazione di ghiaccio.

  1. Ghiaccio da impatto. È causato da aria umida sui filtri dell’aria o sulle prese d’aria, influenzato da pioggia, neve o nevischio. Da -9º a 0º C., ma la temperatura più critica è -4º. Quando il ghiaccio forma un blocco all’altezza del filtro sul condotto di aspirazione l’apertura dell’aria calda risolve sempre, in quanto diventa una fonte alternativa di arrivo dell’aria.
  2. Ghiaccio del combustibile. Causato dalla vaporizzazione del carburante all’ingresso del collettore di aspirazione. Si verifica quando l’umidità relativa è maggiore del 50%, tra i 4º/5º e 26ºC.
  3. Ghiaccio del carburatore. Si forma sulla valvola a farfalla o nel Venturi. L’umidità dell’aria immessa nel caburatore congela per effetto Venturi. Il calo di temperatura effettiva è di circa 15º/18º e la formazione di ghiaccio è più probabile in condizioni di temperature ambiente da 0º a 3º C.

Il ghiaccio al carburatore si forma con maggiore probabilità con una umidità maggiore del 50% e temperatura da -8º a 30ºC (Alcuni testi danno 80% umidità tra 4º/5º e 20ºC.). In questi casi il mancato utilizzo dell’aria calda al carburatore può essere potenzialmente pericoloso.

Un giorno caldo e umido può causare la formazione di ghiaccio al carburatore tanto quanto una giornata fredda e piovosa o l’attraversamento di una nube. Quando le condizioni suggeriscono possibile formazione di ghiaccio, la prudenza suggerisce di applicare l’aria calda al carburatore preventivamente, garantendosi il risultato, piuttosto che doverlo fare dopo, con dubbio risultato. 

La migliore prevenzione, in condizioni di umidità e temperatura dell’aria a rischio, è quella di applicare aria calda al carburatore durante le fasi di trasferimento al punto attesa e di pre-riscaldamento e di toglierla prima di applicare la massima potenza per il decollo. In fasi di discesa a potenza ridotta, in circuito e in finale l’aria calda va sempre attivata.

Riassumendo:

  • La temperatura all’interno del carburatore può scendere a livello di congelamento in ogni condizione, anche quando l’aria è particolarmente secca.
  • Il ghiaccio può formarsi a qualsiasi regime, anche in crociera o a piena potenza
  • Attivare l’aria calda al carburatore sempre al massimo. Mai parzializzare, anche se il comando lo consente.
  • Attivare sempre l’aria calda al carburatore durante le discese, in circuito e in finale

Bassissime temperature riducono la probabilità di formazione di ghiaccio a causa della incapacità di trattenere l’umidità, fatto salvo il rischio di una formazione da impatto di neve o ghiaccio che può ostruire l’accesso di aria a livello del filtro.

Quando si aziona l’aria calda al carburatore, la prova della formazione di ghiaccio è confermata dalla sequenza di calo di MAP/RPM iniziale cui segue un piccolo aumento come conseguenza del fondersi del ghiaccio, seguito da un ulteriore incremento della potenza quando l’aria calda viene chiusa.

L’impiego dell’aria calda al carburatore fa fluire aria non filtrata nel motore. Questa aria non filtrata può contenere particelle nocive al motore. Ciò è particolarmente vero in prossimità del suolo. Per questo motivo si consiglia di limitare il tempo di applicazione dell’aria calda al suolo.
Essa può e deve tuttavia essere utilizzata in volo per tutto il tempo in cui se ne ravvisi la necessità.

Se sospettiamo la formazione di ghiaccio non muoviamo la manetta. Tale movimento può causare la frantumazione del ghiaccio, parte del quale può intasare ulteriormente il venturi. Appena possibile impostare un asserto di salita per diminuire il flusso di aria di raffreddamento sul motore. La perdita di potenza è indicata dalla riduzione dei valori di MAP e quindi di RPM, con elica a passo variabile. Dopo avere azionato l’aria calda al carburatore possono essere necessari almeno 15 secondi perché il ghiaccio si sciolga. 
Se il pilota non è sensibile nell’avvertire la situazione, la perdita di potenza può essere repentina fino a provocare il blocco. Qualsiasi inspiegabile perdita di alimentazione deve essere attribuita alla formazione di ghiaccio

Non togliere l’aria calda al carburatore fino a quando il motore non riprende a funzionare con regolarità, anche se con un po’ di perdita di potenza.

Il grafico seguente mostra la probabilità di formazione di ghiaccio al carburatore a seconda dei valori di umidità, temperatura dell’aria e temperatura di rugiada e dei più comuni settaggi di potenza del motore.

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