Я буду ссылаться на старую статью AvWeb Майка Буша с моими ссылками в этом посте.
Как и большинство из того, что пишет Майк, это стоит прочитать.

Почему предварительный нагрев важен?

Предпусковой подогрев двигателя в зимнее время важное значение по целому ряду причин, но можно выделить две основные, которые должны привлечь ваше внимание — в первую очередь это предотвращает металл-металл и износа , обеспечивая все части имеют достаточные зазоры, чтобы функционировать, и второе-улучшение смазки , убедившись, что ваш масло готово к подаче, и на его просторах будет течь в открыты достаточно, чтобы позволить масла.

Износ металла на металле

Запуск поршневого двигателя ответственен за большую часть износа, который двигатель видит в его жизни-поверхности, у которых уже давно были их защитные покрытия масляной капли, стучат вместе, в то время как вы заводите двигатель, и в течение нескольких секунд после запуска, пока масляный насос не может создать давление и смазку брызга в случае кривошипа, может полностью покрыть другие движущиеся части.

В случае действительно холодного запуска есть дополнительное осложнение: как указывает 2NinerRomeo , разные металлы в вашем двигателе имеют разные коэффициенты теплового расширения, и у вас есть сталь (возможно, несколько сплавов), алюминий, латунь и несколько других в вашей силовой установке. Когда холодно зазоры между этими металлами могут быть настолько плотными, что дополнительный износ является существенным, и в определенный момент Вы можете даже повредить двигатель, пытаясь начать, бритье или вращение подшипников и потертости стенок цилиндра с быстро расширяющимися поршнями, как только двигатель срабатывает.

Смазка

Другим фактором, который следует учитывать при холодном запуске, является смазка-как масло, выполняющее смазку, так и пространства, в которые оно должно течь.

Возьмите щуп из холодного двигателя, и вы будете удивляться тому, как масло просто цепляется там толстым слоем (это особенно верно для тяжелого однократного масла, такого как 100W, но даже 15W50 начинает становиться очень липким в диапазоне 30°F-35°F). Масло, которое загустело от холода, не очень хорошо перекачивается-ваш двигатель может занять больше времени, чем обычно, для создания давления масла, а узкие пространства могут получить мало смазки, пока масло не нагреется (и не утончится) достаточно, чтобы пройти через более узкие масляные галеры и узкие пространства между некоторыми компонентами.

Эти узкие пространства, как я уже упоминал при износе металла на металле, имеют тенденцию быть более плотными, когда холодно, а это означает, что маслу еще труднее пробиваться и создавать хорошую пленку жидкости. Пока этот фильм не будет создан и не выполнит свою работу , ваш двигатель действительно недостаточно смазан, даже если он работает. (Посмотрите видео вебинара в ответе 2NinerRomeo, где Майк Буш подробно рассказывает о том, как работает масло, у него есть хорошее объяснение процесса смазки жидкой пленки .)

Как мне убедиться, что я правильно разогреваю?

Лучший возможный подогрев-ночевка в уютном, теплом, отапливаемом ангаре. Это в основном гарантирует, что каждая часть вашего самолета была доведена до той же температуры, и даже дает вам хорошее место для предполетного полета, а не делать это на рампе в 6-но-чувствует-как-60 узлов зимних ветров.

Предварительный нагрев Ангара-это не только лучшее для вашего двигателя-ваши гироскопические инструменты доводятся до хорошей теплой температуры (помните, что механические гироскопы должны вращаться, и у них такие же проблемы, как и у вашего двигателя с точки зрения зазоров, уменьшаемых холодом), и батарея корабля тоже нагревается, поэтому она готова обеспечить наилучший ток проворачивания.

У меня нет Ангара, ты бесчувственный болван!

К сожалению, у некоторых из нас (например, у меня) нет ангаров — с подогревом или иначе, или наш местный FBO взимает изрядную сумму, чтобы провести ночь в тепле. Те из нас, у кого нет ангаров, должны сделать что-то вроде предварительного нагрева рампы. Я собираюсь предположить, что вы находитесь в той же лодке, что и я (без ангара, без электричества), и должны использовать другую технику.

Большинство рампы предварительно нагревается, где у вас нет ни Ангара, ни электричества, принимают форму системы «принудительного горячего воздуха» — либо один из них вращается вокруг FBO, либо переносные, работающие на пропане. Есть даже те, которые построены вокруг лагерной печи, которые обманчиво хороши в работе (и в крайнем случае могут сжечь avgas, который вы осушили, проверяя свои резервуары на воду).

Общая процедура для подогрева принудительного горячего воздуха должна указать высокую температуру в охлаждающие входы капота, позволив теплому воздуху течь по и вокруг двигателя и из охлаждающих выходов. Запустите нагреватель перед предполетом, и, если Вам ПОВЕЗЕТ, к тому времени, когда вы закончите прогулку, ваш двигатель будет готов к запуску.
Если очень холодно, вы можете заблокировать часть впускных отверстий и положить одеяло на капот во время предварительного нагрева, чтобы помочь сохранить тепло в ловушке на двигателе, и, как указывает 2NinerRomeo, при использовании высокоинтенсивного источника тепла, такого как пропановый нагреватель, убедитесь, что вы не нагнетаете столько тепла в капот, что вы блистер краски. Постепенный прогрев — это то, что вы хотите-мы медленно обжариваем двигатель, а не поджариваем его.

Как узнать, что подогрев «закончен»?

Существует три распространенных способа определить, достаточно ли времени для прогрева двигателя — каждый метод работает достаточно хорошо, и вы можете использовать то, что имеет наибольший смысл для вашей ситуации.

Тестирование на ощупь

Это классика, если у вас есть капот, который можно легко открыть, как и большинство самолетов Piper, просто почувствуйте все ваши цилиндры и Картер. Они должны, если ваш подогрев был достаточно тщательным, быть слегка теплыми на ощупь. Это низкотехнологичный, но он хорошо работает, если вы можете его использовать.
На практике обычно легче сказать, готов ли «верхний конец» (цилиндры) таким образом, чем «нижний конец» кривошипа / коленчатого вала / подшипников), но с некоторыми капотами (многие Cessnas или my Cherokee 180) вы просто не получаете руку там, чтобы почувствовать двигатель: вы можете добраться до передних цилиндров и немного корпуса, но кормовая половина двигателя в основном недоступна, не разбирая капот (и не теряя все, что захвачено теплом).

Тестирование с помощью щупа

Еще один хороший показатель заключается в том, что, когда вы берете щуп из двигателя, масло течет красиво-сравните с тем, насколько толстым и сиропообразным было масло в холодном двигателе и должно быть очевидно, когда оно «готово».
Это работает практически для каждого двигателя, даже если у вас есть только небольшая масляная дверь, но это также один из самых медленных и самых консервативных индикаторов: почти вся тепловая масса двигателя должна нагреваться, прежде чем масло в поддоне будет разогрето и начнет ослабевать.

Проверка с вашими инструментами

Последний способ проверить состояние вашего подогрева-проверить ваши инструменты двигателя: если температура головки цилиндров все читает что-то разумное (скажем, 60-70F), и ваша температура масла, по крайней мере, «от колышка», ваш двигатель был полностью нагрет.
Однако этот метод немного зависит от приборов — некоторые двигатели могут не показывать индикацию температуры масла, пока вы не получите масло в диапазоне 90 градусов (что было бы здорово для запуска, но паршиво для ожидания на рампе). Для этих двигателей вы, вероятно, захотите использовать тест dip stick, чтобы проверить, готово ли масло.
Этот метод также работает лучше всего, если у вас есть отдельные цилиндровые зонды, так как вы можете определить, был ли ваш двигатель равномерно нагрет (это особенно верно для более длинных двигателей, таких как 6-цилиндровая силовая установка: если передние цилиндры были взорваны теплым воздухом и находятся в 90-х годах, но задние цилиндры все еще читают 30 градусов, Вам может потребоваться настроить процедуру предварительного нагрева, чтобы согреть эти задние цилиндры!)

Прощальные мысли-вещи за пределами моторного отсека?

Я сосредоточился в основном на предварительном нагреве двигателя, о чем большинство людей думают, когда они думают о предварительном нагреве самолета, но, как я кратко упомянул, стоит отметить, что другие части самолета также выигрывают от предварительного нагрева.

Например, теплая батарея (60-70°F) будет работать лучше, чем холодная. Если ваша батарея находится в моторном отсеке, она будет разогреваться во время предварительного нагрева, в противном случае вы должны знать, что холодный запуск предъявляет довольно высокий спрос на батарею, и ваша батарея оценит, если вы ограничите проворачивание как можно больше.

Точно так же ваши гироскопические инструменты (turn & bank, directional gyro, attitude indicator) должны будут вращаться вверх — это происходит в спешке (как только вы нажмете мастер для электрических, как только двигатель поймает, и вакуумный насос начнет действительно вращаться для вакуумных приводов).
Если вы можете направить теплый воздух в кабину, ваши гироскопические инструменты поблагодарят вас (и вы, вероятно, поблагодарите себя — эти рычаги управления холодные!). Гироскопы занимают меньше места, чем ваш двигатель, и, конечно же, стоят меньше, чтобы заменить, когда они изнашиваются, но держать их счастливыми стоит немного усилий.

Майк Буш, на вебинаре EAA от 8 сентября 2011 утверждает фантастическую долговечность двигателя. Он называет запуск с двигателем ниже 20°F значительным событием износа, рекомендуя предварительно нагреть ниже 32°F. нагнетание принудительного воздуха через капот в течение 15 минут, время, достаточное для тщательного предполетного досмотра, проверки записей и т. д., должно сделать трюк. Будьте осторожны, чтобы не волдырь отделки на капоте.

Что касается» почему», я полагаю, что основная причина заключается в том, что алюминий и сталь, составляющие двигатель, имеют разные коэффициенты теплового расширения (Cte), а холодные температуры, далеко за пределами их рабочего диапазона, могут перемещать подгонку деталей из допуска. Что касается «как», чтобы убедиться, что ваш двигатель достаточно предварительно headted, я полагаю, вы могли бы смотреть датчик температуры масла. Шахта начинается в 50F. Мне было бы удобно запускать двигатель, если бы игла, по крайней мере, сделала это с колышка, но это может занять много времени. Поскольку масло играет такую важную роль в регулировании температуры двигателя, некоторые подогреватели магнитно прикрепляются к масляному поддону. Я слышал,что некоторые пилоты посылают нагретый воздух вверх по выхлопным трубам, чтобы нагреть внутренности. Я не знаю, насколько это эффективно при нагревании масла.