Hielo en el carburador

Este blog está destinado a ayudar a pilotos de aeronaves con motores de pistón alimentados por carburador que operan por debajo de los 10.000 pies. Aunque se refiere principalmente a las operaciones con avión, también aplica a otras aeronaves de pistón, tales como los helicópteros.


El procedimiento de formación de hielo en el sistema de admisión en los motores de pistón, a menudo, recibe el nombre de "engelamiento del carburador". El hielo puede aparecer en cualquier momento, incluso en días cálidos (incluso con temperaturas OAT de hasta 25°), especialmente si son húmedos. Si no se realiza el procedimiento apropiado, el motor puede pararse, especialmente con ajustes de potencia reducida durante el descenso, la aproximación o durante la autorrotación de los helicópteros.


El hielo en el sistema de admisión del motor ha sido evaluado como probable factor contribuyente a varios accidentes de aeronave. Ciertas combinaciones de aeronave y motor son más proclives a sufrir engelamiento que otras.


Tipos de engelamiento


Hay tres tipos principales de engelamiento del sistema de admisión:


Formación de hielo en el carburador: El tipo de formación de hielo más común es el que ocurre en el carburador; es el primero en aparecer y el más grave. Se produce por una súbita bajada de la temperatura cuando el combustible se vaporiza en el aire, y una nueva bajada cuando la presión se reduce, a medida que la mezcla pasa a través del sistema Venturi del carburador y de la válvula de mariposa.


Si la bajada de la temperatura enfría el aire por debajo del punto de rocío, el agua se condensa. Si la temperatura de la mezcla cae por debajo del punto de congelación, el agua condensada formará hielo en las paredes del carburador.


El hielo bloquea gradualmente el Venturi, cambiando la proporción combustible/ aire y provocando una pérdida progresiva y lenta de potencia.


Formación de hielo por el combustible: El agua en suspensión que contiene el combustible puede congelarse en las tuberías de admisión, especialmente en los codos de las mismas.


Formación de hielo por impacto: En condiciones de nieve, aguanieve o nubes engelantes, el hielo puede formarse y acumularse en las tomas de aire, en los filtros, en las válvulas del aire alternativo, etc. También puede formarse en condiciones de lluvia si la temperatura de dicha lluvia o de la aeronave se encuentra por debajo de 0°C.


El hielo por impacto puede afectar tanto a los sistemas de inyección de combustible como a los carburadores, y en motores turboalimentados este tipo de engelamiento es el que supone un riesgo más importante. Es muy improbable que se elimine este tipo de hielo seleccionando el aire caliente del carburador, si bien al seleccionarlo, o al seleccionar aire alternativo en un motor de inyección, la entrada de aire al motor se efectuará evitando la toma normal y permitirá que el motor funcione normalmente, aunque con una probable reducción de potencia.


Factores de motor


Los ajustes de potencia reducida hacen a los motores más proclives a la formación de hielo.


Las temperaturas de admisión son más bajas y la válvula de mariposa, parcialmente cerrada, puede obturarse con más facilidad por la acumulación de hielo. Este problema es especialmente importante si el motor reglado por debajo de su potencia real, como ocurre en muchos helicópteros con motores de pistón y en algunos aviones.


La gravedad del engelamiento puede aumentar si el Venturi tiene una superficie rugosa.


Los motores refrigerados por agua tienden a enfriarse más lentamente cuando se reduce la potencia, lo que reduce la gravedad del engelamiento del carburador. Si el sistema de refrigeración rodea el cuerpo del carburador, puede que la temperatura del sistema Venturi permanezca por encima del punto de congelación.


Condiciones atmosféricas


El engelamiento del carburador no ocurre solo con tiempo frío. También se produce en días cálidos si la humedad es alta, especialmente con ajustes de baja potencia. Durante la realización de ensayos en vuelo se ha detectado un importante engelamiento del motor, seleccionando potencia de descenso, con temperatura de aire por encima de los 25 °C, incluso con una humedad relativa inferiores al 30 %.


tabla N°1


Con potencia de crucero, se producía engelamiento a 20 °C cuando la humedad relativa era del 60 % o superior. Los días claros y fríos de invierno son menos peligrosos que los días húmedos de verano, porque el aire frío admite menos humedad que el aire cálido. Si el motor falla por engelamiento del carburador puede que no vuelva a arrancar (e incluso si lo hace, el tiempo que el motor está parado podría ser crítico).

El engelamiento del carburador puede producirse en aire claro, sin ninguna advertencia visual. El riesgo de engelamiento puede ser mayor en las nubes, pero es menos probable que sorprenda al piloto.


Las predicciones meteorológicas para la aviación, por lo general, no incluyen advertencias específicas sobre formación de hielo en el sistema de admisión. Por este motivo, los pilotos deben hacer uso de su conocimiento y experiencia. Los valores de temperatura exterior punto de rocío similares a los del punto de rocío implican que la humedad relativa es alta. Sin embargo, puede haber muy poca relación entre la humedad de la que informa un aeródromo y la humedad que existe en altura. Cuando no hay información disponible sobre el punto de rocío, asuma que las condiciones son de humedad elevada, especialmente cuando:

  • haya nubosidad o niebla; son gotas de agua y debe asumirse que la humedad relativa es del 100 %.

  • se vuela en aire claro donde pueda haber habido nubosidad o niebla que se hayan dispersado recientemente, o justo por debajo de la parte superior de una capa de neblina;

  • se encuentre justo por debajo de la base de nubes o entre capas de nubosidad (el mayor contenido de agua líquida se encuentra en las partes superiores de las nubes);

  • haya precipitaciones, especialmente, si son persistentes;

  • la visibilidad en superficie y a bajo nivel es mala, sobretodo a primera hora de la mañana y última de la tarde, y especialmente, cerca de una gran superficie de agua;

  • el suelo esté húmedo (incluso con rocío) y el viento sea flojo. Sin embargo, la falta de tales indicadores no implica que haya baja humedad.


Sin embargo, la falta de tales indicadores no implica que haya baja humedad.


La imagen anterior muestra una amplia gama de condiciones ambientales en las que es más probable que se produzca el engelamiento del carburador. En particular muestra que el riesgo de engelamiento es mucho más alto con potencia de descenso.


Como reconocer el engelamiento


Este párrafo y los posteriores pueden ayudarle a evitar el engelamiento, pero siempre tendrá que consultar las secciones pertinentes del manual de operaciones del piloto (POH) o del manual de vuelo y tener en cuenta los procedimientos especpificos relativos a combinaciones concretas de aeronave y motor. Estos procedimientos pueden ser diferentes para distintos modelos del mismo tipo de aeronave.


Si la aeronave cuenta con un sistema de hélice de paso fijo, las señales más claras de engelamiento en el carburador son una ligera caída de las rpm y del rendimiento (velocidad indicada, y/o altitud). El piloto puede aplicar potencia para compensar una pérdida suave y gradual de las rpm, sin darse cuenta de la pérdida de prestaciones. A medida que aumenta la cantidad de hielo, se produce un funcionamiento incorrecto, vibraciones y finalmente, se producirá la parada de motor. Como procedimiento rutinario, los pilotos deben comparar el indicador de rpm con las indicaciones del anemómetro y del altímetro.


Con una hélice de velocidad constante, o en un helicóptero, la reducción en las rpm solo se produciría tras una gran pérdida de potencia. La aparición del hielo es más traicionera, pero pérdida de rendimiento del motor se mostrará como una caída de la presión de admisión.


En vuelo nivelado, si se dispone de indicador de temperatura de gases de escape (EGT), puede observarse un descenso en la temperatura antes de un descenso significativo del rendimiento del motor y de la altura de la aeronave.


Prácticas generales


Algunos motores cuentan con calentadores eléctricos que incrementan la temperatura del cuerpo del carburador, propiciando la eliminación de hielo. Puede obtenerse un efecto similar en un motor de refrigeración hidráulica en el que se aproveche el "flujo de refrigerante.


En otros motores refrigerados por aire, el engelamiento del carburador, por lo general, se elimina con la selección por parte del piloto de una fuente de aire alternativa que suministra aire que ha sido calentado en un intercambiador de calor para derretir la obstrucción de hielo. Esta fuente de aire evita el paso por el filtro de toma de admisión.

Los motores de inyección de combustible, por lo general, tienen una toma de aire alternativa dentro del capó del motor. Este aire alternativo, por lo general, no pasa a través de un intercambiador de calor, pero puede calentarse con el calor del motor.


Siempre que aplique aire caliente al carburador, ponga el mando de calefacción al máximo; el aire parcialmente caliente solo debe emplearse si así lo recomienda el manual de vuelo o el POH.


Seleccione la calefacción del cuerpo del carburador siempre que sea probable el engelamiento del carburador. Debe seleccionarse el aire caliente:

  • De forma rutinaria, comprobar a intervalos regulares para evitar la acumulación de hielo.

  • Siempre que haya una caída en las rpm o en la presión del admisión o cuando se experimente un funcionamiento irregular del motor.

  • Cuando se sospecha que hay un posible engelamiento del carburador.

  • Cuando se vuele en el rango de probabilidades altas de engelamiento rflejadas en la tabla I. Tenga en cuenta que, al seleccionar aire caliente, se reduce la potencia del motor (de la misma forma que lo hace el calentamiento del cuerpo del carburador, pero en mucha menor medida). Esta pérdida de potencia puede ser crítica en ciertas fases del vuelo, por ejemplo, durante una frustrada.

  • En vuelo de crucero, aplique la calefacción del carburador a intervalos regulares para evitar la formación de hielo. Aplíquelo, al menos, durante 15 segundos (aunque el tiempo puede ser considerablemente mayor en ciertas aeronaves) para prevenir la pérdida de la potencia de motor o para restaurarla.

  • Si selecciona el aire caliente cuando hay hielo, la situación,al principio, puede parecer que empeora, porque el motor funcionará peor a medida que el hielo se derrita y pase junto con el combustible . No caiga en la tentación de volver el mando a la posición de frio (COLD). Dé tiempo a que el aire caliente elimine el hielo. El tiempo puede ser superior a 15 segundos, ¡y pueden hacérsele muy largos!

  • A no ser que sea necesario, evite usar el aire caliente de forma continua con ajustes de potencia alta. Sin embargo, la calefacción del carburador debe aplicarse con la suficiente antelación al descenso como para calentar la toma de admisión de aire, y se debe seguir aplicado al máximo durante el descenso, ya que el motor es más susceptible al engelamiento del carburador a ajustes reducidos de potencia.

Procedimientos para el piloto