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34 Beiträge Seite 1 von 2

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Unfälle und Zwischenfälle | Uncontained Engine Failure PA31  
27. November 2013: Von Urs Wildermuth 
Ziemlich hässliche Bilder von einem Zwischenfall in England.

Bilder auf PPRUNE

Wie wohl sowas möglich ist? Glücklicherweise ging das ganze mit einer Notlandung in Luton zu Ende.
27. November 2013: Von Lutz D. an Urs Wildermuth
Fünfzylinder sollen ja sehr laufruhig sein
27. November 2013: Von Justus SJ an Urs Wildermuth
ECI-Zylinder? ;-)
27. November 2013: Von Achim H. an Urs Wildermuth
Wow, das ist aber sehr seltsam. Der Kolben ist verkantet und der Zylinder ging komplett vom Motor weg. War der nicht festgeschraubt? So etwas habe ich noch nie gesehen und kann mir nur schwer vorstellen wie es zu so etwas kommt.

Bei Continentals gibt es ab und zu "head/barrel separation", da bricht ein Zylinder am Ende der Laufbuchse aber bei Lycomings ist das nicht bekannt und hier ist der Zylinder selbst noch ganz.
27. November 2013: Von Roland Schmidt an Lutz D.
Also die von Audi sahen aber irgendwie anders aus :-)
27. November 2013: Von  an Urs Wildermuth
Heiss! So habe ich das auch noch nicht gesehen :-) Ist sicher cool wenn man aus dem Fenster schaut und da einen Zylinder baumeln sieht :-)
27. November 2013: Von  an Achim H.
In England (ich hab' darüber mal einen Artikel geschrieben) gab's mal einen unglaublichen Fall, bei dem eine NAVAJO ein Propellerblatt verlor, dieses vorne den Rumpf durchschlug und dann den ANDEREN Propeller wegriss! Anschließend flog noch ein Motor durch die Unwucht komplett davon. Also innerhalb einer Sekunde von der Zweitmot zum Segler mit einem Motor... mit 8 Leuten an Bord. Endete mit einer Notlandung auf dem Feld ohne Verletzte ...

Aber dieser Motorschaden ist auch sehr spektakulär. Wenn er nicht angeschraubt worden wäre hätte sie ihn aber wohl bereits früher verloren, nicht erst im Flug ;-)
27. November 2013: Von Achim H. an 
Ich würde fast vermuten, der Zylinder hat sich losgerüttelt und es kam zum Verkanten. Wahrscheinlich wird sich Lycoming den Fall vor Ort ansehen, das läuft unter "äußerst ungewöhnlich".

So wie es aussieht, müsste der Motor noch funktioniert haben, natürlich mit sehr wenig Leistung (nicht nur weil Zylinder fehlt, sondern weil das Gemisch durch das Leck abhaut).
27. November 2013: Von  an Achim H.
Auf jeden Fall war die Kühlung gut :-)
27. November 2013: Von Ulrich Dr. Werner an Urs Wildermuth

Guten Tag zusammen

Bei der gebotenen Distanz, nur nach den Bildern zu urteilen, sieht es für mich so aus, als ob der Kolben am UT gefressen hat und der ganze Zylinder mit Kolben durch den Pleuel nach außen weggedrückt wurde. Dabei ist dann das Pleuellager im Kolbenboden ausgerissen. Der Kolbenkörper incl. Abstreifringe steckt nämlich im unteren Zylinderrand fest.

So etwas erzählt man noch den Enkeln am Kamin.

Gruß

Ulrich Werner

27. November 2013: Von Viktor Molnar an Ulrich Dr. Werner Bewertung: +2.00 [2]
Salü zusammen,

dieser Typ Motorschaden ist keineswegs der erste Fall. Der Zylinderfußflansch sieht intakt aus, also kann es auch ein weiterer Fall von Stehbolzenbruch am Zylinderfuß sein, wenn nacheinander die Mutternvorspannung abnimmt, der Zylinder sich allmählich losrüttelt und in Folge die Stehbolzen brechen. Ursache kann fehlerhaftes Anzugsdrehmoment gewesen sein, auch lackierte Planflächen am Zylinder oder Gehäuse oder im Gewinde können zu sinkender Vorspannung im Gewinde der Muttern führen. Ich kenne Lycontisaurus-Motoren, bei denen die Fußmuttern ohne weitere Mutternsicherung wie Blech-, Draht-, Loctitesicherung nur mit Vorspannung montiert werden. Wenn da was nachgibt, gibts kein Halten mehr. Nur mit Glück landen dann Zylinder und Flugzeug am selben Flugplatz.
Sichere Schraubverbindungen sind bei kurzen, dicken Gewindebolzen eigentlich nicht machbar, weil die Dehnung durch das Anzugsdrehmoment nur minimal ist. Da brauchts eigentlich zusätzliche Mutternsicherung, oder Dehnschrauben wie an Pleueln.
Wer hinter solchen Motoren sitzt und starke Nerven hat (Grundvoraussetzung), kann sich als Gute-Nacht-Gruselgeschichte die Ursachenforschung zu gehäuften Motorversagen bei Ami-Boxern der australischen Behörden reinziehen, siehe Link unten: Viele sehenswerte Fotos und Erklärungen dazu. Mein Fazit daraus ist, daß ich nicht in Flieger einsteigen werde, die 6-Zylinder mit jenseits 300 PS haben, dann auch noch etwa mit Turbo. Die Dinger sind aus Platz- und Gewichtsgründen übers gesunde Maß hinausfrisiert. Es sind diverse Bauteile an der Grenze der Gebrauchsfähigkeit für ein Flugzeug und dann brauchts nur noch wenig zum Versagen. Ich bin neugierig, wie die Abfolge des Versagens der einzelnen Motorkomponenten mal erklärt wird.

Vic
https://www.atsb.gov.au/media/29980/b20070191.pdf
28. November 2013: Von Achim H. an Viktor Molnar
Ich kenne Lycontisaurus-Motoren, bei denen die Fußmuttern ohne weitere Mutternsicherung wie Blech-, Draht-, Loctitesicherung nur mit Vorspannung montiert werden.

Laut manual werden die Zylinder der Lycomings nur mit Vorspannung verschraubt, ohne Schraubensicherung (bis auf Lack, damit man sieht, dass die Muttern sich nicht bewegen). Ich habe das noch nie anders gesehen... Was ich schon gesehen habe, ist dass ein Zylinder entfernt wird und dann die Spannung auf dem Bolzen nicht aufrecht erhalten wird. Dadurch kann sich der gegenüberliegende Zylinder später lösen.
28. November 2013: Von Andreas Ni an Viktor Molnar
So weit ich es erkennen kann, sind zumindest einige Stehbolzen herausgerissen. Das spräche dann für over-torqued. Das Gewinde ist dann vom Stehbolzen aus dem Guß des Kurbelgehäuses herausgerissen worden.
Bei denen, die nach drüben durchgehen, würde dann wohl das Gewinde in der Mutter herausgerissen worden sein, was wiederum für "reichliches" over-torque sprechen würde.
28. November 2013: Von  an Viktor Molnar
https://www.atsb.gov.au/media/29980/b20070191.pdf

Da kommt man echt ins Grübeln...

Also ein Kolbenklemmer mit Pleuelriss war bisher mein Bild von einem kapitalen Motorschaden. Sowas ist mit bisschen Glück noch zu händeln.

Aber sowas hab ich noch nie gesehen. Da brauch man schon etwas mehr Glück... vor allem wenn einem in der Einmot die Brocken ums Leitwerk fliegen.
28. November 2013: Von Andreas KuNovemberZi an Viktor Molnar
https://www.atsb.gov.au/media/29980/b20070191.pdf

Sehr interessanter Link, Victor!
Vielen Dank!

Ich würde das wie folgt für mich zusammenfassen:

- untersucht wurden nur Triebwerke ab 300 PS

- aufgrund der geflogenen Stundenzahlen waren dies meist Twins (in der Regel Piper Navajo)

- Ausfall häufiger kurz nach dem Start

- Die Twins konnten mit einem Motor immer kontrolliert gelandet werden, außer in dem einen Fall eines doppelten Triebwerksausfalles (VH-MZK am 31.05.2000: Notwasserung bei Nacht, alle Insassen getötet) => der zweite Motor bringt einen ausreichend geübten Piloten also in der Regel sicher auf den Boden und nicht zum Unfallort

- Ausfall eines Triebwerkes ist natürlich sofort ein Emergency mit Land as soon as possible + save the good engine (max. cooling + moderate power). Dies hätte auch im Falle der VH-MZK das Flugzeug wohl noch sicher zurück gebracht.

- Keine signifikante Häufung kurz nach der Überholung oder vor der TBO; etwas erhöhte Ausfallraten ab 1400 Stunden und auch bei 200 bis 300 Stunden seit Überholung

- Schlampige Überholung könnte teilweise die Ursache gewesen sein (Toleranzen, Anzugsmomente)

- Durch eine Überwachung der einzelnen Zylinder, z.B. via JPI EDM-760 twin, hätte man einige Defekte wohl schon vor dem Totalausfall erkennen können, z.B. vor dem Schmelzen der Kolben durch die sicherlich sehr deutlich erhöhte CHT am entsprechenden Zylinder

Vielen Grüße,

Andreas
28. November 2013: Von Wolff E. an Viktor Molnar
@Viktor. Das 6 Zylinder öffters platzen als vier? Der Lyco IO360 hat 200 PS, der Lyco IO540 hat in der Regel 300 PS und statt 4 nun 6 Zylinder. Also pro Zylinder 50 PS könnte man sagen. Allerdings ist mir 3 x bei einen Conti 6 Zylinder Turbo ein Zylinder ausgefallen und kein mal bei Lyco, obwohl ich auf allen Motoren doch schon deutlich Zeit geflogen bin. Bei einem Lyco haben wir nur beim Leaktest gemerkt, das das Auslassventil nicht mehr ganz dicht ist und haben dies reparieren lassen. Der Motor/Zylinder war aber überhaupt nicht auffällig. Soweit ich weiß, war um 2000 rum doch die Kurbelwellen AD bei Lyco 540. Kann das der Grund für die Ausfälle sein?

Hängt alles auch vermutlich mit der Art zusammen, wie man den Motor benutzt. Die 540 mit 300 HP + waren/sind oft in 2-Mots. Diese werden oft komerziell und von Berufspiloten geflogen. Das die mit den Motoren bezügloch Leistungsabgabe etwas anders umgehen als der Privatmann, der einen Schaden selber zahlen müsste, kann man nicht ausschliessen. Ich selber habe 2 x IO540 mit Turbo (2 x 310 PS). nutze die 75 % aber selten und nur kurz (Climb). Meist nutze ich so 60 %. Ist ja auch schnell genug. Ein Berufspilot stellt vielleicht eher mal 75 % Power ein. Als ich noch Orange flog wurden wir auch angehalten, schnell zu fliegen um die Organe möglichst kurz ohne "Blut" und nur "kurz" gekühlt zu halten. Da haben wir oft 75 % gesetzt, vor allem wenn wir ein Herz oder Lunge dabei hatten.

@Alexis, stell doch bitte noch mal den Bericht von der 2-mot mit doppelten Motorschaden ein, sofern das die Rechte zu lassen. Ich finde ich nicht mehr, habe es damals aber bewundert, das da nichts schiel lief und alle am Leben waren...
28. November 2013: Von Viktor Molnar an Wolff E.
Hallo Wolf,

ich beziehe mich vor Allem auf den australischen Untersuchungsbericht, keine Ahnung, ob bei 4-Zylinder ähnliche Schwachpunkte vorhanden sind. Montagefehler durch Mechaniker kommen an allen Typen vor. Aber z.B. Haupt- und Pleuellagerschäden sind eine Konstruktionsschwäche, die durch Platzmangel begründet ist, um Baulänge am Motor zu sparen. Jeder größere Dieselmotor hat im Vergleich extrem höhere Lagerdrücke, die durch ausreichend dimensionierte Lager zu bewältigen sind. In diesem Punkt könnten 4-Zylinder mehr Reserven haben, wenn deren Lagergrößen anders als bei 6-Zylinder dimensioniert sind. Kann ich nicht sagen, habe keine Maße davon. In meiner Erinnerung sind im obigen Untersuchungsbericht die 4-Zylinder nicht auffällig gewesen. Und die werden bestimmt eher höher dauerbelastet als 6er, weil weniger Gesamtleistung für den Flieger da ist. 75 Prozent auf Dauer sind eher normal , denke ich. Ich könnte keinen Motor in einem Flugzeug akzeptieren, von dem ich weiß, daß kritische Teile knapp an der Versagensgrenze ausgelegt sind und nur kleine Nachlässigkeiten zu großen Folgen führen.

Vic
28. November 2013: Von  an Wolff E.
Klar, Wolff. Ich stelle Euch später das PDF rein!
28. November 2013: Von Wolff E. an Viktor Molnar
Na ja. Es würde mich nicht wundern wenn die Zylinder beim 4 und 6 Zylinder die gleichen Typen sind. Vom PS rechnen her passt es ja...
28. November 2013: Von Viktor Molnar an Wolff E.
Ich nehm auch mal an, die Zylinder sind die selben. Aber Kurbelwelle und vielleicht auch die Lagerschalen sind verschieden. Und da liegen ja einige der Probleme für die Beispiele aus Australien.

Vic
28. November 2013: Von Wolff E. an Viktor Molnar
Die Welle könnte etwas dicker sein aber die Lagerschalen müssen auch nicht mehr halten da die Zylinder und damit due Leistung gleich ist.
28. November 2013: Von Achim H. an Viktor Molnar
Die meisten dieser Schäden wären nicht passiert, wenn sowohl Piloten als auch Wartungsbetriebe sich an ein paar Mindestanforderungen gehalten hätten.

Einen großen Motor und ein IFR-Flugzeug fliegt man nicht ohne 6xCHT, 6xEGT und TIT. Alles andere ist dumm. Und bei CHT hält man sich an Grenzen. Dann schmilzt auch kein Kolben.

Ein Wartungsbetrieb hat bei jeder Kontrolle in den Zylinder reinzuschauen mit einem Boroskop. Diese Kompressionstests aus den 40er Jahren sind Humbug, daraus kann man nur schließen, dass bei schlechter Kompression möglicherweise etwas nicht stimmt, mehr nicht. Ein Blick ins Innere ist sehr einfach zu bekommen aber leider machen das sehr wenige Mechaniker was ich extrem enttäuschend finde.

Weiterhin hat sich heutzutage die Erkenntnis durchgesetzt, dass man diese großen Motoren nicht mit 75% Dauerleistung fliegt.
28. November 2013: Von Viktor Molnar an Achim H.
Das Problem ist ja, daß die Lagerschalen grad eben noch halten. Die Fixierung im Pleuel und im Motorgehäuse ist ja auch schon problematisch, eine kleine Nachlässigkeit vom Mechaniker uns schon reichts nimmer. Ich hab noch nie gehört, daß im Kfz.Bereich sich schon mal Lagerschalen im Gehäuse oder Pleuel verdeht hätten. Dazu haben sie eine Nase, die sich an der Trennfläche abstützt. Bei den Ami-Boxern ist selbst das schon grenzwertig. Da wird dann schon empfohlen, die Gegenflächen des Schalenaussendurchmessers im Pleuel mit Lasertechnik aufzurauhen, damit die Schale nicht wandert. Und ja kein Schmiermittel auf diese Fläche aufbringen. Das Ganze zeigt, wie grenzwertig die Konstruktion ist. Wären die Lagerschalen in Relation zur Belastungshöhe groß genug, wäre hier kein Problem. Und vielleicht sind die Schalen beim 4-Zylinder größer, keine Ahnung.
Auch das beste Endoskop kann KW-Probleme nicht rechtzeitig abfangen. Entscheidend ist wohl, übermäßige Belastung des Kurbeltriebs zu vermeiden, indem sinnvoll gemixert wird. Bei kurzen Startbahnen gehts halt selten ohne 100 Prozent Leistung, um ausreichend Höhe zu schaffen, aber das hat man nur zwei Minuten. Wenn anschließend 75 % Dauerdrehzahl schon nicht mehr gesund sind, tz, tz, tz
Ich möchte wirklich anregen, mal eine Weile den australischen Report zu studieren, nicht komplett, aber es gibt wirklich Interessantes zu lesen.

Vic
28. November 2013: Von Achim H. an Viktor Molnar
Die Mehrzahl der erwähnten Vorfälle sind direkt auf übermäßige thermische Belastung der Zylinder zurückzuführen. Das kann man als Pilot verhindern. Und als Mechaniker der alle 50h in den Brennraum schaut, sieht man viele Dinge kommen.

Allerdings ist das von den Australiern behandelte Thema ziemlich gegessen. Da geht es um den kommerziellen Einsatz von Kolbentwins und den gibt es praktisch nicht mehr. Wer fliegt heute noch ne Kolbentwin mit AOC?

Wenn man wie bei den Turbinen die Betriebsparameter aufzeichnen und überwachen würde, dann könnte man auch viel erreichen für die Zuverlässigkeit von Kolbenmotoren. Moderne Designs wie der SMA-Diesel sind wesentlich robuster und auf dauerhafte Abgabe von 100% BHP hin konstruiert. Wenn es diese Motoren in der Leistungsklasse 300PS+ gibt mit anständigem Leistungsgewicht und vor allem Höhenleistung (da verlieren sie noch massiv gegen die TSIO), dann hat der Kolbenmotor wieder eine Berechtigung.

Ein guter Diesel ist nun mal prinzipienbedingt wesentlich effizienter als eine Turbine und er kann auch ähnlich zuverlässig sein, das sieht man sehr schön bei den großen 2-Takt-Schiffsdieseln. Die bekommen übrigens teilweise nur einmal Öl und mit dem fahren sie dann 20 Jahre. Dort spielt Gewicht und Platz natürlich keine so große Rolle und man kann sehr solide Strukturen bauen.
28. November 2013: Von  an Achim H.
Wenn man wie bei den Turbinen die Betriebsparameter aufzeichnen und überwachen würde, dann könnte man auch viel erreichen für die Zuverlässigkeit von Kolbenmotoren.
Das gibt es ja, guckst Du hier: https://cirrusreports.com/flights/G-YORC/

Oder meintest Du noch weitergehende Parameter?
Ich jedenfalls lade mir JEDEN Flug herunter und schaue ihn mir an.

Bei der US-Firma SAVVY kann man sogar einen Vertrag abschließen, der die Analyse der DAten durch Spezialisten beinhaltet.

Und soo unzuverlässig wie gemeinhin angenommen ist der Lycontisaurus gar nicht. Eine bei COPA (Cirrus Owners and Pilots) durchgeführte Statistik kam einen einen plötzlichen Leistungsverlust pro 160.000 Flugstunden bei den SR20/22-Typen.

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