Existen dos definiciones muy diferentes de arranque en caliente que se utilizan comúnmente en la aviación: una para motores de turbina y otra para motores alternativos con inyección de combustible.
En una aeronave con un motor alternativo de inyección de combustible, un arranque en caliente es una condición en la que se intenta arrancar el motor después de que ha estado funcionando, ha alcanzado la temperatura de funcionamiento y luego se ha apagado recientemente. Por lo tanto, el motor está "caliente", de ahí el término "arranque en caliente". Cuando se apaga un motor alternativo de inyección de combustible, el calor residual del motor se disipa en el aire y la estructura circundante de la aeronave. Parte de este calor se transfiere a las líneas de combustible del motor y a las líneas de inyección de combustible en el compartimiento del motor y, debido a que no fluye combustible en las líneas para enfriarlas como sucedería en condiciones de funcionamiento normales, el combustible puede vaporizarse o "hervir" dentro de estas líneas de combustible creando una condición llamada bloqueo de vapor. Esta combinación de combustible líquido y combustible vaporizado dentro de la línea de combustible dará como resultado una disponibilidad inconsistente de combustible para la bomba de combustible del motor y el sistema de inyección de combustible. Si es grave, las bombas de combustible pueden "cavitar" (cuando la cámara de bombeo se llena con vapor de combustible en lugar de combustible líquido) y volverse ineficaces. El vapor en las líneas de combustible y la pérdida de eficacia de la bomba de combustible dan como resultado un flujo inconsistente de combustible hacia los inyectores de combustible del motor y, en última instancia, hacia los cilindros, lo que dificulta el arranque. El bloqueo de vapor también puede ocurrir durante el vuelo en algunas aeronaves, lo que provoca un funcionamiento irregular del motor o su parada.
A diferencia de un motor de turbina, es poco probable que un arranque en caliente dañe un motor alternativo con inyección de combustible. Sin embargo, si el procedimiento de arranque no es el adecuado, la situación puede llegar al punto de que el operador agote la batería de arranque antes de arrancar el motor con éxito y exista el riesgo de que la batería o el motor de arranque se dañen y se desgasten excesivamente debido a estos repetidos intentos fallidos de arrancar el motor.
En tierra, una condición de bloqueo de vapor en las líneas de combustible es simplemente un inconveniente. Sin embargo, en el aire, se convierte en una situación de emergencia debido a la dificultad de reiniciar el motor. Por lo tanto, es importante que los operadores de motores alternativos de inyección de combustible cambien los tanques de combustible antes de que se agote el combustible y conozcan y comprendan el procedimiento de arranque en caliente del motor. La mayoría de los manuales de operación de pilotos para aeronaves con motores alternativos de inyección de combustible describen procedimientos específicos para arrancar el motor o los motores después de un apagado reciente mientras el motor aún está "caliente" en un intento de evitar una condición de bloqueo de vapor en las líneas de alimentación de combustible o las líneas de inyección y permitir un reinicio exitoso del motor. No todos los manuales de operación de pilotos utilizan la terminología de arranque en caliente para describir este procedimiento. Además, la mayoría de los manuales de operación de pilotos para aeronaves susceptibles a una condición de bloqueo de vapor tienen un procedimiento para abordar el bloqueo de vapor o el "motor inestable" si se encuentran en vuelo.
A diferencia de los motores alternativos con inyección de combustible, un arranque en caliente en un motor de tipo turbina es el resultado de una técnica de arranque inadecuada y no simplemente la condición de arrancar un motor que está caliente debido a que ha estado funcionando y apagado recientemente.
En un motor turborreactor , turbofán o turbohélice , una gran parte del aire que ingiere el motor circula alrededor de la cámara de combustión o de su llama, en lugar de mezclarse con el combustible y quemarse. La finalidad de este aire es enfriar las cámaras de combustión y mantener la temperatura de la cámara dentro de sus límites. Si no fuera por este efecto de enfriamiento, la cámara se calentaría demasiado debido a la combustión, y entonces se quemaría o incluso se fundiría.
Independientemente de la variante del motor a reacción (jet puro, turbofán o turbohélice), el compresor del motor debe estar ya en funcionamiento antes de encender el combustible, para que los compresores alcancen la velocidad suficiente para aspirar aire y hacerlo circular por el motor. Cuando hay suficiente aire circulando, se inyecta el combustible y entonces el motor podrá funcionar por sí solo.
La parte crítica es la inyección del combustible. Si el combustible se enciende antes de que haya suficiente aire circulando alrededor de la cámara, su temperatura aumentará drásticamente y superará los límites de diseño de la cámara de combustión y de los álabes de la turbina, lo que provocará una falla. Esta condición se conoce como arranque en caliente. [1]
En algunos motores a reacción modernos, el sistema de control digital del motor con plena autoridad (FADEC) impide que se produzca esta situación. Cuando no hay un FADEC, la tripulación de vuelo tiene que controlar los parámetros del motor y cerrar manualmente la válvula de combustible si la temperatura de escape supera su valor máximo permitido.