Mengselregeling

Updated at: 2025-12-01 11:24
De mengselregelaar is de hendel in de cockpit die bepaalt hoeveel brandstof wordt gemengd met de binnenkomende lucht in een zuigermotor van een vliegtuig. Correct gebruik van het mengsel verbetert de motorprestaties, voorkomt vervuiling van de bougies, vermindert het brandstofverbruik en beschermt de motor tegen schade, vooral op grotere hoogten.
Mengselregeling Definitie van mengselregeling Doel van mengselregeling Gebruik van mengselregeling in de luchtvaart Mengselregeling in verschillende fasen van de vlucht Het afstellen van het mengsel van de motor: algemene principes Basisprocedure voor het afstellen van het mengsel tijdens de cruise (typisch trainingsvliegtuig) Rijke piek versus magere piek werking Piek EGT en de betekenis ervan Rich of Peak (ROP)-operatie Lean of Peak (LOP)-bedrijf Operationele overwegingen en veiligheid Risico's van te arm afstellen Risico's van het werken met een te rijke mengsel Mengsel en hoogte Mengsel en carburateurijs Praktische voorbeelden Voorbeeld 1: Mengsel armer maken tijdens de cruise op 5.500 ft Voorbeeld 2: Vertrek vanaf een hooggelegen luchthaven Voorbeeld 3: Taxi-mengsel om bougievervuiling te voorkomen Samenvatting

Definitie van mengselregeling

In een zuigermotor van een vliegtuig is de mengselregeling de door de piloot bediende bediening die de brandstof-luchtverhouding aanpast die naar de cilinders wordt geleverd. Dit gebeurt door de hoeveelheid brandstof die door de carburateur of het brandstofinjectiesysteem wordt gemeten, af te stemmen op de massa lucht die de motor binnenkomt.
De brandstof-luchtverhouding wordt vaak beschreven ten opzichte van het stoichiometrische mengsel, wat de chemisch ideale verhouding is waarbij alle brandstof en alle zuurstof tijdens de verbranding worden verbruikt. Voor vliegtuigbenzine (Avgas) is dit ongeveer 15 delen lucht op 1 deel brandstof naar massa. In normale werking draaien vliegtuigmotoren iets rijker (meer brandstof) of armer (minder brandstof) dan deze ideale waarde om vermogen, temperatuur en motorlevensduur te regelen.
Mengsel wordt vaak beschreven met de termen rijk en arm:
  • Rijk: Meer brandstof ten opzichte van lucht (brandstofrijk mengsel).
  • Arm: Minder brandstof ten opzichte van lucht (luchtrijk mengsel).

Doel van mengselregeling

Het hoofddoel van mengselregeling is om de motor binnen veilige en efficiënte grenzen te laten werken terwijl de luchtdichtheid verandert met hoogte, temperatuur en vermogensinstelling. Omdat de carburateur of brandstofinjectiesysteem brandstof meet op basis van luchtstroom en niet direct op luchtdichtheid, wordt het mengsel dat op zeeniveau correct is te rijk naarmate het vliegtuig stijgt en de luchtdichtheid afneemt.
Correct mengselbeheer dient verschillende belangrijke doelen:
  • Maintain power output: A mixture that is too rich or too lean reduces available horsepower and can cause rough running.
  • Control engine temperatures: Mixture has a strong effect on cylinder head temperature (CHT) and exhaust gas temperature (EGT). Proper adjustment helps prevent overheating or excessively cool operation.
  • Protect the engine: Extremely lean mixtures at high power can cause detonation and pre-ignition, damaging pistons, valves, and cylinder heads. Very rich mixtures can lead to spark plug fouling and carbon deposits.
  • Improve fuel efficiency: Leaning the mixture in cruise can significantly reduce fuel flow, extending range and endurance.
  • Adapt to altitude and temperature: As altitude increases or temperature changes, air density changes; mixture control compensates for this so that combustion remains within the desired range.

Gebruik van mengselregeling in de luchtvaart

Bij lichte trainingsvliegtuigen met zuigermotoren is de mengselregeling meestal een rode knop of hendel op het gaskleppenkwartier. Het kan een push-pull bediening zijn met een wrijvingsvergrendeling of een vernier-type met een fijninstelwiel. Bij meermotorige vliegtuigen heeft elke motor zijn eigen mengselregeling.
Het mengsel wordt op verschillende manieren beheerd in verschillende fasen van de vlucht. De exacte procedures hangen af van het type vliegtuig, de motorfabrikant en de instrumentatie (bijvoorbeeld of het vliegtuig alleen een basis EGT-meter heeft of een volledige motormonitor met CHT en EGT voor elke cilinder). Het Pilot’s Operating Handbook (POH) of Aircraft Flight Manual (AFM) heeft altijd voorrang.

Mengselregeling in verschillende fasen van de vlucht

Typisch gebruik van het mengsel per vluchtfase in normaal aangezogen trainingsvliegtuigen is als volgt (altijd bevestigen met de POH voor uw specifieke vliegtuig):
  1. Engine start and warm-up
    At sea level or low altitude, mixture is usually set to full rich for starting and initial warm-up. At high-elevation airports, a partially leaned mixture may be required for starting, as recommended by the POH.
  2. Taxi
    Mixture is often leaned aggressively during taxi to prevent spark plug fouling, especially in training operations with long ground times. The pilot must remember to return the mixture to the appropriate setting (often full rich) before takeoff.
  3. Takeoff and climb
    At low-elevation airports, mixture is normally set to full rich for takeoff to provide cooling and maximum power. At high-density-altitude conditions, the POH may call for leaning the mixture for maximum RPM or EGT before takeoff to obtain rated power.
  4. Cruise
    In cruise, mixture is adjusted (leaned) to balance power, fuel efficiency, and engine temperatures. This is where concepts such as rich of peak and lean of peak EGT are applied.
  5. Descent
    During descent, power is usually reduced and mixture is gradually enriched as altitude decreases to maintain an appropriate fuel-to-air ratio and prevent excessively lean operation.
  6. Approach and landing
    For approach and landing at low-elevation airports, mixture is often set to full rich below a certain altitude (for example, 3,000 ft above field elevation), as specified by the POH. At high-elevation airports, mixture is typically set as for cruise or as recommended by the POH.

Het afstellen van het mengsel van de motor: algemene principes

Het afarmen van de motor betekent het verminderen van de hoeveelheid brandstof in het mengsel, zodat de brandstof-luchtverhouding van rijk naar arm verschuift. Bij de meeste lesvliegtuigen wordt dit gedaan door de mengselregelaar langzaam terug te trekken van volledig rijk terwijl de motorindicaties en prestaties worden gemonitord.
Belangrijke motorindicaties die worden gebruikt bij het leanen zijn onder andere:
  • Engine RPM (for fixed-pitch propellers): Maximum RPM usually corresponds to the mixture that produces maximum power at a given throttle setting and altitude.
  • Manifold pressure (for constant-speed propellers): Used in combination with fuel flow and EGT/CHT to set power and mixture.
  • Exhaust gas temperature (EGT): Shows how hot the exhaust gases are; used to identify the peak EGT point when leaning.
  • Cylinder head temperature (CHT): Indicates overall engine thermal stress; helps ensure that mixture settings do not cause overheating.
  • Engine smoothness: Rough running or vibration may indicate a mixture that is too lean or uneven fuel distribution.
De exacte mengtechniek hangt af van of de motor is uitgerust met een vaste of constant toerental propeller en van de beschikbare instrumentatie. Leerlingenpiloten moeten eerst de basis, door de POH goedgekeurde methode voor hun trainingsvliegtuig leren en gebruiken voordat ze meer geavanceerde technieken toepassen.

Basisprocedure voor het afstellen van het mengsel tijdens de cruise (typisch trainingsvliegtuig)

Het volgende is een algemene procedure voor het armstellen van een normaal aangezogen, carburateur- of brandstofinjectiemotor in de kruissnelheid, met een vast-pitch propeller en een EGT-meter met één sonde. Volg altijd de POH voor uw specifieke vliegtuig.
  1. Level off at cruise altitude and allow the engine to stabilize at the chosen power setting.
  2. Set cruise power using throttle (and propeller control if installed) as specified in the POH.
  3. Slowly pull the mixture control back (lean) while watching EGT and listening to the engine.
  4. Continue leaning until EGT peaks and then begins to decrease, or until the engine just starts to run slightly rough.
  5. Enrich the mixture slightly until the engine runs smoothly and the EGT is at the desired value relative to peak (for example, 50 °F rich of peak EGT if specified by the POH).
  6. Note fuel flow (if available) and engine temperatures, and adjust as needed to remain within limits.
Als er geen EGT-meter is geïnstalleerd, is een veelgebruikte basis methode om het mengsel af te stellen totdat de motor iets onregelmatig gaat lopen, en dan net genoeg te verrijken om een soepele werking te herstellen. Dit is een grove methode en geeft mogelijk geen nauwkeurige controle van het mengsel ten opzichte van de piek EGT, maar het is vaak acceptabel voor eenvoudige trainingsvliegtuigen bij matige vermogensinstellingen, als dit is toegestaan door de POH.

Rijke piek versus magere piek werking

Bij het afstellen van het mengsel met behulp van EGT verwijzen piloten vaak naar het vliegen rich of peak (ROP) of lean of peak (LOP). Deze termen beschrijven of het mengsel rijker of armer is ingesteld dan het mengsel dat de hoogste EGT (de piek EGT-waarde) produceert.

Piek EGT en de betekenis ervan

Naarmate het mengsel wordt afgesteld van zeer rijk naar zeer arm bij een constante vermogensinstelling, zal de uitlaatgastemperatuur (EGT) eerst stijgen, een maximum bereiken (piek EGT) en vervolgens weer dalen. Dit piek EGT-punt komt ongeveer overeen met het mengsel dat de meest volledige verbranding geeft en in veel gevallen bijna het maximale vermogen voor die gasklepinstelling. Aan beide zijden van de piek EGT veranderen het vermogen en de temperatuur op voorspelbare manieren.
De relatie tussen mengsel en EGT wordt gebruikt om ROP- en LOP-bediening te definiëren:
  • Rich of peak (ROP): The mixture is set richer than the peak EGT point (more fuel). EGT is lower than peak, but CHT may still be relatively high depending on how far rich of peak the engine is operated.
  • Lean of peak (LOP): The mixture is set leaner than the peak EGT point (less fuel). EGT is again lower than peak, and CHT generally decreases as the mixture is leaned further, provided power is reduced appropriately.

Rich of Peak (ROP)-operatie

Bij veel trainingsvliegtuigen en voor veel motoren raadt de fabrikant aan om rich of peak EGT te gebruiken tijdens de cruise bij hogere vermogensinstellingen. Een gangbaar doel is ongeveer 50 °F tot 100 °F rich of peak EGT, maar de exacte waarde moet afkomstig zijn uit de POH of de gegevens van de motorfabrikant.
Typische kenmerken van ROP-operatie zijn onder andere:
  • Higher power for a given manifold pressure and RPM compared to leaner mixtures.
  • Higher fuel flow and therefore higher fuel consumption.
  • Moderate to high CHT, depending on how far rich of peak the mixture is set.
  • Good detonation margin at very rich settings (for example, full rich at high power for cooling and detonation protection).
In de opleiding van leerlingpiloten wordt de ROP-operatie meestal benadrukt omdat deze eenvoudig is en aansluit bij conservatieve motorkoelpraktijken, vooral wanneer er geen gedetailleerde motorbewakingsapparatuur is geïnstalleerd.

Lean of Peak (LOP)-bedrijf

Lean of peak-bediening betekent het instellen van het mengsel zodat de EGT zich aan de magere kant van het piek-EGT-punt bevindt, typisch 10 °F tot 50 °F lean of peak of meer, afhankelijk van het motordesign en de richtlijnen van de fabrikant. LOP-bediening wordt over het algemeen geassocieerd met een lager brandstofverbruik en koelere CHT bij passend verlaagde vermogensinstellingen.
Belangrijke kenmerken van LOP-operatie zijn onder andere:
  • Lower fuel flow and improved specific fuel consumption (more miles per gallon of fuel).
  • Lower CHT compared to ROP at the same power, which can be beneficial for engine longevity.
  • Reduced power output for a given throttle and RPM setting compared to ROP.
  • Possible roughness if fuel distribution between cylinders is uneven, because some cylinders may be much leaner than others.
LOP-operatie wordt niet aanbevolen voor alle motoren en wordt zelden als primaire techniek in de basistraining onderwezen. Het vereist over het algemeen:
  • Manufacturer approval for lean-of-peak operation.
  • Good fuel distribution (often more consistent in fuel-injected engines).
  • Detailed engine monitoring (multi-probe EGT and CHT) to ensure that all cylinders remain within safe limits.
Studentpiloten mogen geen lean-of-peak-operatie proberen zonder duidelijke goedkeuring van hun instructeur en bevestiging dat het specifieke vliegtuig en de motor hiervoor geschikt zijn.

Operationele overwegingen en veiligheid

De mengselregeling heeft een directe invloed op de motorgezondheid en veiligheid. Onjuiste mengselinstellingen, vooral bij hoog vermogen, kunnen leiden tot motorschade of vermogensverlies. Leerlingpiloten moeten de belangrijkste risico's begrijpen en weten hoe ze deze kunnen vermijden.

Risico's van te arm afstellen

Het te arm laten draaien van de motor bij hoge vermogensinstellingen kan leiden tot te hoge interne temperaturen en drukken. Twee belangrijke gevaren zijn:
  • Detonation: Uncontrolled, explosive combustion in the cylinder that can damage pistons, rings, and cylinder heads.
  • Pre-ignition: Fuel-air mixture igniting before the spark plug fires, often due to hot spots in the combustion chamber, which can rapidly overheat and damage components.
Om deze risico's te verminderen, geven veel POH's aan dat het afstellen van het mengsel niet is toegestaan boven een bepaald vermogensniveau (bijvoorbeeld boven 75% vermogen), tenzij een specifieke procedure wordt gevolgd. Leerlingpiloten moeten deze limieten altijd in acht nemen.

Risico's van het werken met een te rijke mengsel

Het draaien met een te rijke mengsel heeft ook nadelen:
  • Spark plug fouling: Unburned fuel and lead deposits can foul spark plugs, causing rough running, misfires, or difficulty starting.
  • Carbon buildup: Soot and carbon deposits can accumulate on valves and in combustion chambers.
  • Reduced efficiency: Fuel consumption increases without a corresponding increase in useful power or cooling benefit.
  • Potential for after-firing: Excess fuel in the exhaust can ignite, causing backfires or pops.
Op de grond wordt vaak een agressieve lean tijdens het taxiën aanbevolen om bougievervuiling te verminderen, vooral tijdens herhaalde trainingsvluchten. In de lucht moet het mengsel worden aangepast om te voorkomen dat het onnodig rijk is, vooral tijdens de cruise.

Mengsel en hoogte

Naarmate de hoogte toeneemt, neemt de luchtdichtheid af. Als de mengselregeling tijdens het klimmen volledig rijk wordt gelaten, wordt het mengsel geleidelijk rijker omdat dezelfde hoeveelheid brandstof wordt gemengd met minder lucht. Dit leidt tot vermogensverlies en mogelijke bougievervuiling. Daarom is het meestal nodig om te armeren boven een bepaalde dichtheidshoogte, die vaak in de POH wordt gespecificeerd (bijvoorbeeld boven 3.000 ft).
Op luchthavens op grote hoogte moet het mengsel vaak worden verarmd op de grond, zowel voor het taxiën als voor het opstijgen. Een gebruikelijke techniek is om te verarmen voor het maximale toerental bij een statische volgasproef voor het opstijgen, zoals beschreven in de POH. Leerlingpiloten die opereren vanaf luchthavens op grote hoogte moeten specifieke instructies krijgen over deze procedures.

Mengsel en carburateurijs

Carburateurmotoren zijn gevoelig voor carburateurijs, wat het vermogen kan verminderen of de motor kan doen stoppen. Carburateurverwarming brengt warmere, minder dichte lucht in de motor, wat het mengsel effectief verrijkt. Wanneer carburateurverwarming wordt toegepast, vooral tijdens de cruise, kan het nodig zijn om het mengsel verder af te armelen om de gewenste brandstof-luchtverhouding te behouden. Wanneer de carburateurverwarming wordt uitgeschakeld, wordt het mengsel weer armer, dus het kan nodig zijn om het mengsel weer te verrijken.
Leerlingpiloten moeten het toerental (RPM) en de motorloop controleren bij het aan- of uitzetten van de carburateurverwarming en de mengselinstelling dienovereenkomstig aanpassen, volgens het POH.

Praktische voorbeelden

De volgende korte voorbeelden illustreren hoe mengselregeling kan worden gebruikt in typische trainingsscenario's. Dit zijn algemene voorbeelden; volg altijd de POH en de aanwijzingen van je instructeur.

Voorbeeld 1: Mengsel armer maken tijdens de cruise op 5.500 ft

Een leerlingpiloot in een tweezits trainer op 5.500 voet stelt het kruissnelheidsvermogen in op 2.400 RPM. Het mengsel wordt langzaam afgesteld tot de EGT piekt, daarna verrijkt tot de EGT ongeveer 75 6F rijker is dan de piek en de motor soepel loopt. De brandstofstroom neemt af vergeleken met volledig rijk, en de luchtsnelheid blijft dicht bij de verwachte kruissnelheid volgens het POH.

Voorbeeld 2: Vertrek vanaf een hooggelegen luchthaven

Op een veldhoogte van 6.000 ft instrueert het POH de piloot om het mengsel af te stellen voor maximale RPM tijdens een statische run-up met volle gasklep voor de start. De leerling opent het gas volledig, stelt het mengsel af tot de RPM piekt, en laat het mengsel vervolgens op die stand voor de start, zodat de motor voldoende vermogen ontwikkelt in de ijle lucht.

Voorbeeld 3: Taxi-mengsel om bougievervuiling te voorkomen

Tijdens een drukke trainingsdag op een luchthaven op lage hoogte stelt de leerling-piloot het mengsel agressief arm tijdens het taxiën, zodat elke poging om vol gas te geven de motor zou doen haperen. Dit vermindert het vervuilen van de bougies en dient ook als herinnering om het mengsel voor het opstijgen te verrijken, als onderdeel van de pre-takeoff checklist.

Samenvatting

Mengselregeling stelt de piloot in staat om de brandstof-luchtverhouding aan te passen aan veranderende hoogte, temperatuur en vermogensinstellingen. Correct gebruik van het mengsel verbetert de prestaties, vermindert het brandstofverbruik en beschermt de motor tegen schade. Begrippen zoals rich of peak en lean of peak EGT beschrijven hoe het mengsel wordt ingesteld ten opzichte van het piekuitlaatgastemperatuurpunt en zijn vooral relevant tijdens de cruise. Leerlingpiloten moeten de specifieke mengselprocedures leren en toepassen die in de POH voor hun trainingsvliegtuig worden gegeven en hun instructeurs raadplegen voordat ze geavanceerde technieken zoals lean-of-peak bediening gebruiken.