Onder
Cylinderkoppen
Theoretisch en verhalend kluwen over het correcte lucht-benzine mengsel: leanen.
Laten we zeggen dat de dampkring
eindigt op 300 km hoogte waar de luchtmoleculen elkaar nauwelijks nog raken.
Maar boven 1 km is de lucht ook al ijler zodat ons lucht-brandstof mengsel te
rijk (aan benzine) dreigt te worden, aangezien dit mengsel immers op zeeniveau
reeds rijker is (1:12) dan benodigd voor een volledige verbranding (1:15), want
met het teveel aan benzine wordt zoals u weet gekoeld. Bij een te rijk (en ook
bij een te arm) mengsel loopt de motor ruw. Beweeg je de mengselhendel naar
achteren dan wordt de benzinetoevoer steeds meer afgeknepen, de motor wordt
heter (oplopen van Exhaust Gas Temperature EGT) en levert ook meer vermogen
(toename RPM als je goed kijkt). Op de piek van RPM bevindt zich het punt van de
maximum power range. Lean je over dat punt heen nog verder naar arm toe, dan
gaat de RPM-meter theoretisch weer teruglopen terwijl de EGT nog verder stijgt.
In onderstaande tabel is links de lean-zijde (dus arm) en rechts de full
rich kant. Waarom neemt het vermogen af terwijl de temperatuur (exhaust
gas en cylinderkop) nog toeneemt?
Doordat
de steeds vollediger verbranding (heter) de ingewikkelde benzinemoleculen
ontleedt in eenvoudiger CO2, H2O, CO. Deze moleculen eisen in de cylinder minder
ruimte op waardoor ook de druk vermindert. De EGT-meter loopt goed zichtbaar ook
omhoog tot aan zijn piek en als je de 'mixture lever' dan nog iets verder
aantrekt wordt de EGT weer lager doordat er steeds minder bezine toestroomt.
Daarmee komt men in de best economy range (al gauw 100 mijl verder dan bij best
power). Tenslotte gaat de motor ruwer lopen en slaat af.
WINDMILLING
De propeller staat dan stil. Je
glijsnelheid moet meer dan tweemaal de normale bedragen om hem als een molenwiek
weer op gang te brengen. Geen kleppen uit en de throttle niet verder dan bij een
normale start anders gaat de RPM bij het aanslaan over de rooie. De variometer
wijst een rate of descent aan van zo'n 2000 ft/min. en je ziet moeder aarde even
hard op je afstormen als wanneer je vlak boven de grond bent met een ouderwetse
parachute, maar daar hadden we het nu niet over dus zover laten we het niet
komen.
Waar ergens dient de mengselhendel dan ook te worden gepositioneerd? Op de RPM-piek (max. power), de EGT-piek (heetst) of daar iets voorbij (best economy), bij het ruwe lopen of als de motor zwijgt?
In het officiële Piper Cadetboek blz. 4-24 zegt de fabrikant: gas 35 RPM onder de gewenste powersetting met mengsel rijk, en dan leanen tot de RPM-piek. Dat is dus voor de 'best power' range.
De leuke compacte geïllustreerde "Pilot's Guides" van Jeremy Pratt voor de Cessna's en de Pipers geven voor maximum power mixture ook de RPM-piek op als correcte mengselstand. Voor de Cessna 150 en 172 zegt de fabrikant zelf in zijn slecht geschreven handboekjes eveneens dat je voorbij de RPM-piek weer rijker moet maken tot òp de RPM-piek.
GOEDLACHS
De goedlachse Amerikanen John en Martha King bruisen van motivatie om uw luchtvaartgeestdrift en kennis te stimuleren via verkoop van hun instructievideo's. Beslist leerzaam en overigens gevrijwaard van vervuilende achtergrondpopmuziek dwars door de lessen heen zoals op videotapes uit de serie Flight Time!
John King behandelt op zijn tape 'VFR with Confidence' uitgebreid het leanen met de EGT.
Voor de best power range dient men ná de EGT-piek het mengsel weer rijker te maken totdat de EGT 100 graden Fahrenheit is gezakt. Dat komt overeen met de piek op de RPM (grootste vermogen). De wenken bovenin de grafieken over best power in het Piperhandboek zijn het hiermee eens. Maar in de best economy range, voorbij de EGT-piek, beweert King als algemene vuistregel, wordt de motor zó heet dat er kleppen afsmelten, detonatie (pingelen) dreigt alsmede voortijdige ontbranding, zodat deze range volgens King alleen maar in theorie bestaat.
Toch bevelen anderen de best economy mixture wel degelijk aan. Zoals in alle Pilot's Guides van Pratt: doorleanen na de RPM-piek tot 25-50 RPM aan de LEAN zijde van de piek. Of het Cessna-150 fabrieksboek voor 55% power of minder: best economy is ofwel het armste mengsel waarbij de motor nog mooi loopt ofwel 50 RPM aan de lean side van piek-RPM.
Ook het fabrieks-Cadetboek geeft een merkwaardig recept om te leanen voor best economy range: mengsel rijk en vol gas. Dan leanen tot het gewenste kruis-toerental.
Het Pilot's Operating Handbook van de Piper Archer II zegt niet in de tekst van hoofdstuk 4 hoe te leanen voor best economy, maar wel bovenin de grafieken voor best economy range/cruise b.v. 5-24 of 5-28: mixture leaned to peak-EGT. De enige door mij ontdekte bron die aanraadt het leanen te stoppen bovenop de EGT-piek.
Ik vind het knap dat U dit allemaal kunt onthouden. Ikzelf had hier inmiddels een zeurende hoofdpijn van en heb aan een instructeur gevraagd hoe híj eigenlijk leande. "Op het gehoor." Armer maken tot de motor ruw loopt en dan weer rijker tot het smooth klinkt.
Dit is trouwens de algemene vuistregel geschikt voor ieder vliegtuig, ook genoemd door Mosbach, en zelfs de grondige manual van de Archers weidt er op blz. 4-13 niet verder over uit.
PRAKTIJK
Ach eerst weet je alles op de grond in theorie maar de praktijk overvalt je zo
dat je het in de lucht vergeet. Later doe je het in de lucht correct maar op de
grond ben je dan theoretisch vergeten waarom. Ik heb eens gevlogen met een
pilote die van zichzelf tijdens de landing begon te leren hoe ze het in theorie
eigenlijk ook al weer deed, maar daar hadden we het nu niet over.
Na bestudering van alle leerboeken en lesvideo's huurde ik een Piper Archer teneinde te gaan leanen. In het restaurant zat een leerling van de luchtvaartschool te Eelde. Zijn instructeur zei: "Als ik copilot was dan zou ik gewoon doen wat de gezagvoerder zegt. Zegt die: ik wil dat je je pet ophoudt als we door de hal lopen, dan doe ik dat!"
In verband met de tijd kon ik dit gesprek niet langer afluisteren voor U.
Zodra ik de parmantige meisjesborst bereikte waarmee Noord-Holland het IJsselmeer insteekt voelde de atmosmeer aan als een hobbelige weg maar boven land verdween de turbulentie weer.
Ik klom boven de Waddenzee naar 4000 voet, noteerde de QNH-druk (1038 mb) en zette de hoogtemeter op de QNE (1013 mb), dus 25 mb terug. Hierbij veranderde de aangewezen hoogte direct in 3500 voet. Ik ging naar 4500.
De droge zandplaten van de Waddenzee leken donkergrijs bevroren ijs gelardeerd met meanderende zoutwitte randen stuifsneeuw. Dit waren in werkelijkheid schuimkoppen op de branding van watergeulen. De boeien die daar roerloos in stonden zagen eruit als hengeldobbers.
Nu ging ik leanen. De RPM-meter liep helemaal niet op, maar de EGT wel, waarna de RPM inderdaad iets terugliep, dus dat klopte. En zowaar ging de motor overduidelijk ruw lopen. Ik duwde de hendel weer rijker en liet de EGT "drie divisies" kouder worden, zoals ooit wat anglicistisch uitgedrukt door een instructeur aan wie ik veel te danken heb. Met andere woorden 3x25 dus 75 graden Fahrenheit. Ik weet niet in hoeverre ik nu geleand had, want hiermede stond de EGT weer op dezelfde positie als vòòr het leanen en de mengselhendel was weer ingedrukt. Na deze leerzame ervaring zakte ik omlaag en op het transition level zette ik de hoogtemeter weer op de QNH.
Op Texel stond een oude Starfighter. Ik dacht aan het devies van de luchtmacht: Parvus numero, magnus tumultu.
Klein in aantal, groots in lawaai.
WIM HEINS