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| Wartung | Big Block Kolbenmotoren: Schockkühlung ein Märchen? |
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Beim Stöbern in einem anderen Forum bin ich eher zufällig auf diesen Thread gestoßen:
https://discussions.flightaware.com/viewtopic.php?t=1900
Darin stellt User W.B.Atkinson, offensichtlich Testflieger bei der Erprobung der Turbo-Cirrus, die These auf, dass es für Kolbenmotoren in Hochleistungsflugzeugen beim Reduzieren der Leistung gar nicht zur Schockkühlung kommt, sondern der Motor erst dann Schaden nimmt, wenn der Pilot im Pattern oder im Final den Mixerhebel nach vorne schiebt und den Motor mit eiskaltem Fuel flutet. Hier die Originalpassage hierzu:
The bandwidth here is not adequate, but basicaly shock cooling has always been a myth. The original concern came from the Twin Cessnas which had cracked cylinders from flying at altitiude for a long time where the fuel in the tanks was super-cooled at altitude. They made rapid descents and shoved the mixture full rich as they entered the pattern. This blasted a lot of very cold fuel on the warm intake port walls and that is what caused the cracking. It had absolutely NOTHING to do with the rate of CHT change, it was the cold fuel hitting the hot metal when shoving the mixture full rich. Besides, how can you shock cool something that's not hot to begin with. I keep my CHTS under 370dF and I run routinely at 85-90% power in cruise--LOP. I do slam dunks routinely and the CHT's at landing will be 300 or so. I have routinely run the last four engines to TBO with NO cylinder changes or problems whatsoever. If shock cooling were real, wouldn't it be reasonable to expect at least one out of those 24 cylinders to have cracked? What about shock heating the cylinders on every takeoff? What about shock cooling them on shut-down? What about the WORST shock cooling of all--flying into cold rain? It's all a myth.
An anderer Stelle schreibt Atkinson:
Your CHTs are so cool that it is simply IMPOSSIBLE to shock cool them by reducing power to any level, including idle and descending rapidly. Just this morning, I left 11k feet at 85% power to reduce power to under 50% in three seconds or less and descended at 1000 fpm to land. That shock cooled nothing. This is a common practice for me from 17k as well. You can't shock cool something that isn't hot to begin with. Your CHTs are rather nicely on the cool end for cruise. Fergitaboutit. You can't shock cool them. Period. You place much more thermal stress to them at takeoff. NOw, if you were taking the CHTs to red line and chopping the power, then, OK, maybe. What about jump pplanes which do that routinely? They tend to make TBO just fine and they practice what one would historically call shock cooling on every flight. It's a myth.
Es würde mich interessieren, was erfahrene Piloten und unsere Motorgurus dazu sagen. Sollen wir zukünftig im Endanflug lean bleiben oder die Mixture beim eventuellen go around simultan mit dem Throttle nach vorne schieben? Was halten die alten Hasen von Atkinson's These?
###-MYBR-###Grüße
WP###-MYBR-###
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Schwer zu sagen.
Ich habe gelernt und mache es bei O320 bis TSIO540 so, das ich einfach sinke, die EGT im Auge behalte und so in die Platzrunde gehe, da kühlt der Motor auch langsam ab. Erst im Short Final (1-2 NM) gebe ich full rich, aber ohne große Leistung. Ich kann mir nicht vorstellen, das das den Motor Shock Cooled, zumal ja nicht wirklich viel Sprit in den Brennraum kommt, da man nur noch geringen Ladedruck bzw. kleine Gasstellung hat und dann kurz darauf im Standgas rollt. Ich denke, das da Platzrunden mit Touch and Go mehr Gefahr für Shock Cooling hat. Motor kühlt im Final langsam aus und dann "Fullgas".
Aber ich bin nur einer, der fliegt und noch nie ein Shock Cool Problem hatte. Allerdings 2 Zylinderrisse im Cruiseclimb nach Takeoff. Ggf. sind das die Folgen von Full Rich im Final.
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Für die Triebwerke der Beech Duke gibt es von der Duke Flyers Ass. in den USA schon lange die Empfehlung die Mixture Hebel auch im Sinkflug und im Endanflug in der Stellung zu belassen, die sie im Reiseflug hatten. Das hilft mit Sicherheit das Auskühlen der Triebwerke zu vermeiden und funktioniert auch einwandfrei und ohne Probleme, wenn man sich darüber im Klaren ist, daß bei einem Go around quasi von rechts angefangen wird mit Mixture Rich, Props High und Power Levers nach vorne. Wenn man sich das verinnerlicht hat, stellt dies sicher auch kein Sicherheitsrisiko dar.
Bernd Ludwig
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Ich kann den Beitraegen nur voll zustimmen! Shockcooling kommt im Normalbetrieb nicht vor. Das ist genauso wie das Thema "leanen" eine endlose Diskussion.... und jeder hat was dazu zu sagen.
Bei Turbomotoren sollte man beim approach allenfalls auf eine langsame Leistungsreduktion achten, aber das hat ganz andere Gruende, nicht shockcooling = Risse. Und grundsaetzlich sollte man im Sinkflug STARK leanen.
Das kann ich aus 2,000h Erfahrung auf pressurized twins (C414, C421) bestaetigen.
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Meine Erfahrung ist dass man Power aus dem Cruise auf etwa 12" ohne weiteres reduzieren kann darunter wirds dann kritisch weil der Prop den Motor "antreibt". Das ist aber nur die Erfahrung vom non Turbo fliegen auf einer M20E mit EDM700...
Wenn ich auf Idle aus Cruise gehe kommt schon eine Warnung vom EDM, aber das ist eben die Frage ob die wirklich berechtigt ist....
Zum leanen: Ich denke 50° LOP oder ROP (wenn der Motor LOP nicht macht) im Cruise und dann Peak EGT im descent sollte den Motor schön warm halten, beim go around von rechts nach links und alles passt...
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Sehr gewagt, diese These mit dem kalten Kraftstoff. Dem Motor ist es ziemlich sicher völlig gleichgültig, ob der Sprit mit 20 Grad plus oder 20 Grad minus in die Brennkammer strömt. Schon die höhere Lufttemperatur kompensiert das locker.
Wo er ein bisschen Recht hat ist, dass man etwas Kaltes nicht schockkühlen kann. Schiebt man bei einem laufenden, aber gut gekühlten Motor die Gase rein sollte man damit so vorsichtig sein wie wenn man ihn gerade erst gestartet hat. Vielleicht ist es also eher eine Schockerhitzung.
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Das mit dem kalten Sprit ergibt sogar Sinn, wenn die Sprittröpchen das Metall erreichen und erst dort verdunsten:
Je kälter der Sprit, desto länger fliegt das Tröpfchen. Ist es kalt genug, kann es nicht im Luftstrom verdunsten bevor es die Wandung erreicht. Die Verdunstung an der Oberfläche führt zu einer starken Abkühlung, wohingegen die Kühlung des Luftstroms (im Ansaugtrakt)einen geringeren Wärmeaustausch zur Folge hat. Nicht schwarz/weiß sehen, sondern graduell. Habe nur beide Extreme dargestellt.
Ist keine gewagte sondern eine sehr interessante These. Müßte man in einem Versuch nachstellen...
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