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航空機エンジンは何故すぐに始動しないのか?

at 6:24 AM by / 204 / 0

車やSUVのエンジンをかけるのに心配したのはいつ以来だろう?おそらく一度もないだろう。

乗り込んでキーを回せば、何も考えずにブーン(またはブリュン)とエンジンがかかる。

では、なぜ航空機のエンジンを始動させるのはそれほど難しいのだろうか?暑かろうが寒かろうが関係なく、常に何かが問題を引き起こしているようだ。
ほとんどの場合、問題は天候とエンジンの設計(キャブレター式か燃料噴射式か)に起因する。

キャブレターエンジン 寒さに弱い
寒い日にキャブレター機に乗り込み、エンジンを始動させ、クランキングを始める。そしてさらにクランキングする。そしてまたクランキング。それでもエンジンは始動しようとしない。

大半のキャブレターエンジンにとって、コールドスタートは最も難しい。それは、キャブレターエンジンのプライミングの仕方に原因がある。

キャブレターエンジンのプライミングをするとき、燃料は1気筒分(複数の気筒の場合もある)のインテークマニホールドに噴射される。これが問題の一部だ。

エンジンが1つのシリンダーしかプライムしないように設計されている場合、(4つのシリンダーのうち)1つのシリンダーだけが、点火してエンジンを動かすのに適切な燃料量に近い状態になる。

もうひとつの問題は、燃料の霧化だ。冷えたキャブレターエンジンを始動させるとき、燃料と空気の混合精度はあまり正確ではありません。つまり、シリンダーに到達する燃料と空気の混合比は、エンジンを始動させるのに最適なものではなく、エンジンを始動させるという問題をさらに悪化させる。

では、冷えたキャブレターエンジンを始動させるための解決策は?完璧なものはありませんが、エンジンを暖めることは有効です。エンジンプレヒーターをつけたり、機体を暖房の効いた格納庫に入れたりすることで、エンジンは(ゆっくりと)暖まる。エンジンが暖まれば、燃料の霧化も良くなる。

燃料噴射エンジン 暑さに弱い
キャブレター・エンジンが寒さに弱いのに対し、燃料噴射エンジンは暑さに弱い。それはベーパーロックのせいだ。

アヴガスは揮発性で、熱を加えると液体から気体に変化する。

そうなると、燃料ポンプはその役割を果たせなくなる(チューブを通して蒸気を送り込むのは難しく、液体を送り込むのはずっと簡単だ)。

では、ベーパーロックはいつ起こるのでしょうか?一般的には、エンジンがかかった後、着陸後にエンジンを止めたときに起こる。

エンジンの燃料インジェクターラインの位置を見ると、通常はシリンダーの上部にある。エンジニアはあなたをイライラさせるためにインジェクター・ラインをそこに置いたわけではないが、カウリングが非常にタイトにフィットする空冷エンジンを扱っている場合、選択肢は多くない。

問題はエンジン停止時に始まる。高温のエンジンを停止させると、熱が上昇して燃料パイプが加熱され、燃料が気化する。

突然、インジェクターラインに液体がなくなり、それが問題になる。

ベーパーロックが発生した場合、唯一の解決策は、通常ブーストポンプを使ってラインに大量の燃料を送り込み、気化した燃料をラインから押し出すことだ。しかし、これにはもう一つ問題がある。

気化した燃料がいつインジェクターラインから排出されたかを正確に知る方法がないため、その過程でエンジンが浸水してしまうのだ。浸水したエンジンは始動が難しく、始動中にエンジン火災が発生する可能性があることは言うまでもありません。

では、ベーパーロックの最善の解決策は何か?着陸後に飛行機を “クイックターン “させるなら、シャットダウン後にカウルを開けてエンジンを冷やすこと。それが難しい場合は、シーラスのオイルドアのように、熱を逃がすドアを開ける。ベストな換気方法とは言えないかもしれないが、次のエンジン始動の準備をするときには、少しでも冷却することが助けになる。

 

始動
キャブレターエンジンと燃料噴射エンジンの両方で、エンジン始動時の一般的な問題を知っておくことは、戦いの半分です。

キャブレターエンジンのコールドスタートでは、まずプライミングを行うが、もしうまくいかない場合は、プレヒートやハンガーでエンジンを暖めるようにする。また、燃料噴射エンジンの場合は、燃料の気化を防ぐため、シャットダウン後はできるだけエンジンを冷やすようにする。

エンジンを始動させるためのポイントを知っていれば、キーを回してクランキングを開始するときに、より簡単な時間を過ごせる可能性があります。

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