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Flugzeugbau | Manifold Pressure & Turbocharging  
8. April 2014: Von  
Liebe Techniker, verstehe da was nicht und stelle eine hoffentlich nicht allzublöde Frage:

Der Ladedruck im CS-Propeller System ist offensichtlich ein Unterdruck, wenn ich eine alte Ladedruckanzeige seh ist das in 0,Kommanochwas angezeigt.

Frage: 1.) heisst das z.B. 0,65 atü PLUS das QNH oder auch nur 1 Atü?

2.) Welche Rolle spielt in dieser Druckgemengelage der Turbolader? " haut der nicht die ganzen Mischwerte kaputt"?

8. April 2014: Von Achim H. an  Bewertung: +1.00 [1]
Bei nicht aufgeladenen Motoren ist der Ladedruck immer unter dem Atmosphärendruck, da der Motor durch die sich bewegenden Kolben saugt (Einlassventil ist offen während der Kolben nach unten saust). Auf der anderen Seite hat der Lufteinlass durch den Filter und die Kanalführung einen Widerstand, der den Luftdruck weiter verringert.

29.92 inches ist der Standard-Atmosphärendruck, ein Saugmotor kommt so auf 27". Bei einem Turbolader wird Luft in den Ansaugtrakt gedrückt, damit der Druck erhöht, das kann beliebig hoch sein, ein Diesel macht gut mal 60".

1.) heisst das z.B. 0,65 atü PLUS das QNH oder auch nur 1 Atü?

ATÜ gibt es seit 1978 nicht mehr, das sind 980 hPa. QNH ist nicht der aktuelle Luftdruck, sondern nur der Luftdruck auf Meereshöhe nach Standardatmosphäre, der den an einer Messstation gemessenen Druck ergäbe. Wenn Du am Flughafen X stehst ist das QNH sagen wir 1020 und wenn Du in FL200 über Flughafen X fliegst, ist das QNH immer noch 1020. Der Ladedruck in Deinem Motor wäre aber sehr unterschiedlich, sagen wir ca. 80% vom Umgebungsdruck.

2.) Welche Rolle spielt in dieser Druckgemengelage der Turbolader? " haut der nicht die ganzen Mischwerte kaputt"?

Die Mischung geschieht erst später, entweder im Vergaser oder im Zylinder durch die Einspritzung.
8. April 2014: Von  an Achim H.
Sehr schöne Erklärung im ersten Teil. Danke! Das mit QNH/ATÜ& HPA wusste ich natürlich..

Der Turbolader hat doch die Aufgabe den Luftmenge möglichst lange "Lambda" im "stöchiometrischem Verhältnis" unabhängig von der Flughöhe zu halten? Warum dieser ( Schaufelrad-) Druck keinen Einfluß auf den Ladedruck haben soll erschliesst sich mir nicht ganz... Hoffe das interessiert andere Mitleser.

8. April 2014: Von Achim H. an  Bewertung: +1.00 [1]
Der Turbolader hat doch die Aufgabe den Luftmenge möglichst lange "Lambda" im "stöchiometrischem Verhältnis" unabhängig von der Flughöhe zu halten?

Nicht direkt. Lambda kann auf zwei Arten erreicht werden: 1) Anpassung der Sauerstoffmenge im Zylinder, 2) Anpassung der Spritmenge im Zylinder. Wie das Regelsystem aussieht ist ganz abhängig vom Flugzeug. Der Lader erhöht nur den Druck im Ansaugtrakt.

Warum dieser ( Schaufelrad-) Druck keinen Einfluß auf den Ladedruck haben soll erschliesst sich mir nicht ganz...

Hat er doch. Der Turbolader drückt Luft in den Ansaugtrakt. Der Druck im Ansaugtrakt ist der Ladedruck.

Es gibt alles von manueller Regelung des Turboladers (wie z.B. in meiner TR182) bis zur vollautomatischen Regelung des Turobladers (z.B. Cirrus SR22T). In meinem Flugzeug habe ich einen Hebel, mit dem ich direkt die Menge der in den Abgasturbolader gedrückten Abgase regeln kann (wastegate). Je nach Stellung des wastegates dreht sich der Turbolader schneller und erhöht sich der Ladedruck. Ich kann ihn auch über die Redline regeln, zum Schutz gibt es noch ein Notablassventil. In der SR22T ist das alles automatisch, da wählt man einen MP (RPM darf man nicht selbst wählen) und der Wastegate-Controller passt laufend die Klappenstellung an, damit der voreingestellte MP gehalten wird, egal wie der Umgebungsdruck (sprich die Flughöhe) ist.
8. April 2014: Von Markus Doerr an Achim H.
Im Prinzip regelt das Waste-Gate wieviel Abgasdruck nicht auf den Turbolader kommt, quasi an ihm vorbei abgelassen wird. Je mehr Abgasdruck auf den Turbolader kommt, desto mehr Ladedruck bringt der auf den Ansaugtrakt.
Ich hab auch die volle manuelle Einstellung. Letztes Jahr ist mir das Kabel gerissen und dann hatte ich einen Overboost beim sinken und musste den Throttlehebel weit zurückziehen.

Das stöchiometrische Gemisch wird mit dem Mixturehebel eingestellt.
Wenn du steigst im normalem Motor, regelst du das auch nach und gibst weniger Sprit rein, damit das Verhältnis passt nachdem der Luftdruck ja gesunken ist. Wenn du das nicht machst läuft der Motor zu fett und verliert Leistung.
Beim aufgeladenen Motor musst du das nicht nachregeln, da der Druck auf der Ansaugseite ja relativ konstant ist, egal wie hoch. Den Unterschied climb und cruise lassen wir mal außer Acht.
8. April 2014: Von Achim H. an Markus Doerr
Im Prinzip regelt das Waste-Gate wieviel Abgasdruck nicht auf den Turbolader kommt, quasi an ihm vorbei abgelassen wird.

Naja, das ist die verquerte Terminologie. Fließt der Strom von Minus nach Plus oder von Plus nach Minus? Regelt das Wastegate wieviel Abgase in den Turbolader gehen oder wieviel dran vorbei? :-)

Ich hab auch die volle manuelle Einstellung. Letztes Jahr ist mir das Kabel gerissen und dann hatte ich einen Overboost beim sinken und musste den Throttlehebel weit zurückziehen.

Das ist interessant. Bei meiner TR182 ist das Wastegate bei gerissenem Kabel geöffnet, d.h. ich habe nur noch einen Saugmotor. Übrigens ein Sicherheitsvorteil bei turbonormalisierten Motoren, ich habe bei kaputtem Wastegaste immer noch halbwegs 100% Startleistung (je nach Dichtehöhe des Flugplatzes). Wastegates sind relativ empfindlich aufgrund der hohen Temperaturen. Die Rückstellfeder ist auch so ein notorischer Schwachpunkt. Mein Wastegate bekommt alle 25h die Behandlung mit Mäusemilch.
8. April 2014: Von Markus Doerr an Achim H.
Mein Motor ist auch turbonormalisiert.
Das Kabel war falsch installiert. Ein Radius war zu eng, daher ist das gerissen und die Feder hatte leider nicht die Kraft gegen den Widerstand der Biegung anzukommen. In dem Fall hatte ich ein fixen Turbo und keinen Saugmotor mehr. Der Zug war ca 6 Monate alt.
8. April 2014: Von Achim H. an Markus Doerr
Ein Radius war zu eng, daher ist das gerissen [...] Der Zug war ca 6 Monate alt.

Aus diesem Grund mache ich alles selbst am Flieger, dann trifft der Schaden immer den Verursacher...
8. April 2014: Von  an Markus Doerr

..um das richtig zu verstehen: Steigt der Turbolader durch Defekt aus verändert sich schlagartig mein Manifoldpressure-Anzeige? Oder noch anders ausgedrückt arbeitet das Wastegate ( auf--zu--auf-.- pfft --pfft)schwankt meine Anzeige? oder wie sehe ich das? Ich will das alles verstehen BEVOR ich drauf eingewiesen bin.. :-)

8. April 2014: Von Markus Doerr an 
In meinem Fall war das anders:
Das Wastegate war in einer Position und die war konstant, quasi verklemmt.
Beim Sinken steigt der Luftdruck und der Turbo liefert genauso viel Druck.
Damit ist im Ansaugtrakt der Druck zu hoch. Machen kannst du dagegen gar nix außer die Drosselklappe zumachen.
Beim Rollen hat sich die Feder endgültig gegen den Restkabelwiderstand durchgesetzt und der Druck ging auf normal zurück.
8. April 2014: Von Achim H. an 
Das Wastegate hat eine Rückstellfeder, diese kann das Wastegate öffnen (= keine Turboaufladung) oder schließen (= volle Turboaufladung). Kommt auf die Installation an. Zusätzlich gibt es ein Überdruckventil (pressure relief valve), das im Fehlerfall dafür sorgt, dass der Motor nicht getötet wird. Bei mir öffnet es 2" über dem maximal zulässigen Ladedruck.

Bei der Drosselklappe ist es genauso, nur muss diese komplett öffnen wenn der Zug reißt. Es soll Flugmotoren geben, bei denen sie sich schließt (bestimmte Rotaxe wenn ich es richtig weiß). Passiert das, muss man die Motorleistung mit dem Mixer regeln.
8. April 2014: Von Lutz D. an Achim H.

"zum Schutz gibt es noch ein Notablassventil"

Liebe Grüße an Roland!

8. April 2014: Von Justus SJ an 
Hubert,

das hier ist vielleicht auch ganz hilfreich für das Verständnis:

https://www.advancedpilot.com/downloads/prep.pdf
8. April 2014: Von  an Justus SJ
Klasse Justus! Das drucke ich mir aus. Die Hälfte habe ich schon geschluckt..Danke! Bist Du wirklich Jesuit?
8. April 2014: Von Justus SJ an 
Jesuit??
8. April 2014: Von Markus Doerr an Justus SJ
SJ = Societas Jesu.
Ordenskürzel der Jesuiten
8. April 2014: Von Achim H. an Justus SJ
SJ = societas iesu

Mindestens so schlimm wie Leute die 3 Punkte in Flensburg haben.

Was, der Markus ist auch Jesuit? In einigen Diskutanten hier steckt auch ein Heiner Geißler...
8. April 2014: Von Justus SJ an Markus Doerr
Hihi...Nee,mein Nachname ist nur so lang..

Die haben bisher noch nicht geklingelt, nur die Jungs, die den Wachturm verkaufen wollen..
8. April 2014: Von Marc T. an Justus SJ
Klasse Link, Danke auch von mir!
Bin immer noch am lesen, wenn die Informationsverarbeitung zwischen meinen Ohren doch nur nicht so lange dauern würde... Sehr interessant und gut geschrieben.
8. April 2014: Von Roland Schmidt an Achim H.

"Bei der Drosselklappe ist es genauso, nur muss diese komplett öffnen wenn der Zug reißt. Es soll Flugmotoren geben, bei denen sie sich schließt (bestimmte Rotaxe wenn ich es richtig weiß). Passiert das, muss man die Motorleistung mit dem Mixer regeln."

Der Rotax (912/914-Serie zumindest und ich glaube die Zweitakter auch) geht ebenfalls über Federn auf Vollgas, wenn der Gaszug reißt. Was der Rotax 914 leider (!) nicht hat, ist ein Notventil beim Overboost. Mit dem Mixer kannste beim Rotax gar nix regeln, es gibt ihn nämlich nicht.

9. April 2014: Von  an Justus SJ
Danke, hätte mich auch gewundert. Religion und Wissenschaft, hier die Fliegerei, sind nicht kompatibel. Religion ist der Triumph des Knies über den Kopf! Hab heute Nacht alles fertig gelesen, werde das übersetzen und im Verein zum Vortrage bringen...
9. April 2014: Von Markus Doerr an  Bewertung: +1.00 [1]
na ja hier mal ein Kommentar aus einem englischsprachigen Form:
Flying is the work of Beelzebub, so shouldn't we have some sort of arcane ritual involving pentangles and naked ladies? On second thoughts, don't bother with the pentangles.

9. April 2014: Von Othmar Crepaz an Markus Doerr Bewertung: +0.67 [1]
Aus meiner Kolbenschüttler-Aera: Der 550er Conti bei der Malibu wird von 2 Turboladern, für je 3 Zylinder einen, hochgepowered. Durch die Schlamperei eines Wartungsbetriebes hat sich bei leichter Turbulenz im FL200 ein Schlauch gelöst, wodurch 3 Zylinder Turboluft, die anderen 3 die dünne Luft in 6.000 m Höhe bekamen. Die Folge waren extreme Vibrationen, die es notwendig machten, den Gashebel augenblicklich auf Idle zu ziehen und einen Notfall zu melden. Zum Glück in der Nähe von EDDF, problemlose Landung.
Da ich die Ursache im Flug nicht erkennen konnte, war ich natürlich sehr besorgt, dass ich sonst irgend was falsch gemacht habe und aus eigenem Verschulden den Flughafen zur Rushhour für 15 Minuten still gelegt habe - zumal ich - zurück auf der Erde - aus eigener Kraft durch das Spalier der Frankfurter Flughafenfeuerwehr, die automatisch alarmiert worden war, mit sehr wenig Gas zum GAT rollen konnte. Bei ca. 800 RPM setzten die Vibrationen wieder in voller Stärke ein.
9. April 2014: Von Achim H. an Othmar Crepaz
Othmar,

was hast Du in EDDF für die ganze Aktion bezahlen müssen und gab es irgendwelche administrativen Spätfolgen? Würde mich interessieren, denn manchmal hat man bei technischen Problemen die Abwägung ob sofort runter auf Großflughafen oder doch noch etwas weiter.

Turbolader auf nur einer Zylinderseite ist ziemlich fatal, da hilft nur Ladedruck auf Umgebungsdruck limitieren und hoffen, dass das ausreicht für straight & level auf MSA. Da hat ein turbonormalisiertes Flugzeug ein Sicherheitsvorteil. Die Kolbenmalibu ist eine sehr heiße Kombination, wär nix für mich.
9. April 2014: Von Othmar Crepaz an Achim H.
Ich hatte denen sogar angeboten, nach Mainz zu segeln oder auch Egelsbach - die Antwort war eindeutig: "Im Notfall ausschließlich zur längsten Piste". Was mich gewundert hatte war, dass die den gesamten Flughafen dicht gemacht haben, obwohl mir 1 RWY vollkommen gereicht hätte - selbst Starts von der 18 wurden gestoppt. Es herrschte VMC, ich war völlig unaufgeregt und fuhr sogar Fahrwerk und Klappen aus, um schneller "unten" zu sein.
Gekostet hat das alles nichts - nur für den Start war eine erkleckliche Gebühr zu entrichten. Meine allererste Aktion beim GAT war, einen Zuständigen zu bitten, meinen Treibstoffvorrat per Sichtprüfung zu checken und zu protokollieren. Eine Short Fuel-Landung wäre sicher sehr, sehr teuer geworden. In den diversen Holdings rund um EDDF war kurze Zeit der Teufel los. Ein Übersee-Jumbo fragte am Funk: "Wie lange braucht der denn noch? Wir haben nur mehr für 20 Minuten".

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