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Lean of peak
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Alles paletti - aber das habe ich alles nicht verstanden.
Wuerde auch einer wissenschaftlichen Bertrachtung auch nicht standhalten.
Wo kann man denn Informationen bekommen, was wirklich im Verbrenungsprozess stattfindent und eine auf Fakten basierte Interpretation:
- wie gefaehrlich is LOP operation bei welchen % power setting
- warum erlaubt Cessna im Lycomg 550 der C182T (ein Mammut engine flat rated to engine 235HP) keine ops 50F lean of peak aber at peak operation, at all power settings
- gibt es statistisch gesicherte Untersuchungen welche Auswirkungen LOP operation hat
Happy Landings,
Guido
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Verstehe ich nicht.
An diesem Motor habe ich maximale EGT's von 850 C gesehen.
Im lean of peak climb nur 770C (in etwa).
Was ist denn nun los? Welche Gefahr geht davon aus, if any?
Habe noch nichts (auch bei Dir) wissenschaftlich haltbares Material dazu gelesen.
Happy Landings,
Guido
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Tolle Antwort. Wer hat den laengsten.
Happy Landings,
Guido
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Wo kann man denn Informationen bekommen, was wirklich im Verbrenungsprozess stattfindent
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Vielen Dank!
Werden im Buch Aussagen gemacht, die fuer den Betrieb von aircraft piston engines spezifische Informationen haben?
Happy Landings,
Guido
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Nein, so spezifisch ist das Buch nicht, es geht generell um die Prozesse im Ottomotor, ohne sich auf eine spezifische Anwendung zu versteifen. Es geht generell um den Arbeitsprozess, die Kraftstoffe, Gemischbildung und - bildner, Ladungswechsel und Stömungen, Zündungen, Entflammung, Verbrennung und Flammfronten, Abgasnachbehandlung und ein Kapitel über "Ottomotorische Technologien" und Motorsteuerung. Es ist halt relativ Grundlegend (über jedes der Kapitel gibt es schließlich ganze Bücher und Journals), gibt aber einen netten Überblick, auch wenn man nur wenige Ingenieurswissenschaftliche Grundlagen mitbringt.
Nach oberflächlicher Recherche habe ich das hier ad hoc gefunden:
https://www.researchgate.net/profile/Miroslav_Jovanovic2/publication/259935191_Impact_of_Changing_Q uality_of_AirFuel_Mixture_During_Flight_of_a_Pist on_Engine_Aircraft_with_Respect_to_Vibration_Low_ Frequency_Spectrum/links/0f31752ea2af044669000000 .pdf
und
Habe beide Artikel aber nur überflogen, gerade.
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Danke.
Was ist denn nun mit LOP?
Fragt man spezifisch nach kommen nur allgemeine Aussagen.
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Ich habe mich da noch nicht tief genug eingelesen, um belastbare Aussagen machen zu können. Liegt aber eher auch daran, daß keines der regelmäßig von mir bewegten Flugzeuge dafür überhaupt zugänglich ist. Oft leane ich nach Drehzahlmesser und Gehör.
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https://youtu.be/4hmG5qwCpbw
Diese Videos geben einen guten Überblick, insbesondere wie ich finde das dritte.
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google doch mal bei AvWeb und Pelicans Pearch
... aber was möchtest du denn spezifisch wissen?
Flammfrontgeschwindigkeit? Beim Start der Verbrennung bei ca. 1-2m/s und dann steigend bis auf leicht das 10-20 ig fache. Durchschnittliche Flammfrontgeschwindigkeit bei unseren Motoren bei ca. 20m/s in modernen Automotoren durch eine bessere Verwirbelung auch bei deutlich über 50m/s. Bei Best Power ist sie am Größten, also ein Gemisch von ca. 1:12,5. Auf der armen Seite fällt sie ziemlich schnell ab, weshalb z.B. die Zyl.-Kopftemperaturen auch ziemlich schnell abfallen. Es wird halt weniger Energie auf den Kolben und damit auch in Gegenrichtung umgewandelt. Auf der reichen Seite geht es alles etwas langsamer.
Die Verbrennung ist bei 60-80 Grad Kurbelwellenwinkel abgeschlossen.
Ventile sind dafür ausgelegt, dass sie die Temperaturen der Abgase aushalten, so lange sie ausreichend Wärme abführen können. Das geschieht über den Kontakt des Ventiltellers mit dem Zyl.-Kopf und über die Ventilschäfte.
Bei LOP sind die Abgastemperaturen aber ja auch schon geringer, als bei Peak. Die Leistung geht nur auch deutlich nach unten.
Verbrannte Ventile sind das Resultat aus schlechter Abdichtung Ventil Zyl.-Kopf beim Arbeitsprozess und ausgeschlagenen Ventilführungen.
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Hallo Guido,
Wollte damit nur andeuten, dass fuel/speed nicht allein aussagekräftig ist sondern auch in Relation zu payload oder Sitze gesehen werden sollte, sonst gewinnt eine Cassutt oder andere Einsitzer jeden Vergleich.
Den thread finde ich interressant und fände es schade, wenn der Humor auch LOP fliegt, ich blicke neidisch auf manche der hier diskutierten Flugzeugtypen.
LG
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Ich habe unsere Kolben-Malibu (identes Triebwerk) erst im cruise LOP eingestellt, was mit Hilfe des EDM700 eine Sache von Sekunden war. Im Climbout aus unseren Bergtälern, womöglich bei Turbulenz und sonstigen Aufgaben (ATC) als single Pilot alle 30 Sekunden nachjustieren - das habe ich mir wohlweislich erspart.
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Seit langer Zeit befasse ich mich mit LOP. Generell wird gesagt, dass die alten 'Big Engines' nicht anders sinnvoll fliegbar waren. Die meisten Aussagen LOP sind für die USA gemacht. Juristische Haftungsprobleme und die grosse Sensibilität beim Fliegen auf der kalten Seite (die Hersteller trauen dem Ami wenig zu) führen dazu, dass z. B. Lycoming LOP meidet, wie der Teufel das Weihwasser. Jon Deakin hat in seinen Ausführungen LOP relativ verständlich beschrieben. Die Turbo-Serie beginnt bei Pelican's Pearch #31. In der Nummer #41, Detonation Myths, ist das magere Fliegen auch beschrieben. Auch für weiterführende Literatur steht John Deakin zur Verfügung.
Bitte weiterhin interessante Flüge, an denen wir teilhaben dürfen.
Ps. Piper läßt die Mirage mit RPM 2400, MP 29, FF 18G, bei 65% lt. POH lean of peak fliegen
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Die Befürchtung im Climb würde ohne ständiges Nachjustieren der Motor verenden, trifft nicht auf turbogeladene Motoren mit geregeltem Wastegate (z.B. in der Malibu) zu. Wastegatecontroler halten den Ladedruck im Steigflug konstant, wodurch das Gemisch bei unveränderter Mixturehebelstellung sogar abmagert, anstatt zu verfetten. Diese Systematik resultiert bei Turboladermotoren aus dem in der Höhe erhöhten Abgasgegendruck der Laderturbine. Das macht den LOP Betrieb mit Lader sogar erheblich einfacher als ohne. Ein weiterer Vorteil des bedruckten Motors ist daß der Leistungsverlust durch LOP bei Ladermotoren durch etwas höheren Ladedruck (ca. 2 inch bei 50 LOP) kompensiert werden kann, während der Sauger bei 50 Grad LOP rund 5 Prozent Leistung verliert.
Ergo, nach dem Start mit Turbomotor, ohne den Ladedruck zu ändern gleich beherzt die Gemischhebel deutlich unter den vorher bekannten Climb-FF ziehen (ggf. wegen Lärm die RPM verringern) und danach einen aufmerksamen Blick auf die CHTs richten. Sollte eine davon in Richtung oder über 400 F gehen, sollte weiter verarmt werden.
Das erste Mal sollte man in gesunder Höhe ausprobieren. Bei etwas zu offensivem Ziehen am roten Hebel wird's nämlich extrem "Treibstoffeffizient" (-;
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Ergo, nach dem Start mit Turbomotor, ohne den Ladedruck zu ändern gleich beherzt die Gemischhebel deutlich unter den vorher bekannten Climb-FF ziehen (ggf. wegen Lärm die RPM verringern) und danach einen aufmerksamen Blick auf die CHTs richten. Sollte eine davon in Richtung oder über 400 F gehen, sollte weiter verarmt werden.
bei mir ist eigentlich die TIT kritisch. Bevor irgendeine CHT 400 hat, ist die TIT bei 1650.
Hab aber auch ein manuelles Wastegate
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Vielen Dank für den Bericht, Guido!
Interessante Diskussion.
"Die fuel flows gehen drastisch runten, die efficiency (nautical miles per gallon) verbessert sich um 10%, die speed verringert sich um 5%"
ROP: Eine Reduzierung der Leistung um 15 %, also z.B. von 65 % auf 55 %, verringert in vielen Fällen die TAS um etwa 8 %, den FF um etwa 15 %. Die Efficiency erhöht sich also auch dann um etwa 7 %.
(Beim Auto steigt der Verbrauch/100 km bei Geschwindigkeiten ab etwa 100 km/h in der Regel etwa quadratisch, da P = F * v^3 und somit P/v prop. v²; das Flugzeug muss ja noch Auftrieb erzeugen, daher insbesondere bei geringeren IAS klar weniger als quadratisch.)
Tatsächlich muss man LOP mit ROP bei gleicher BHP (brake horse power) und somit gleicher TAS vergleichen.
Je höher man fliegt und je schwerer, desto geringer der Vorteil in der Range bei einer Reduktion zu sehr tiefen Power Settings: das Flugzeug erzeugt dann zuviel induzierten Widerstand.
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Die Effizienz bei gleicher Leistung steigt 50 F LOP um ca. 7 Prozent.
Ein Beispiel aus dem Betrieb der Cessna T303:
A. Peak EGT: 24inch, 2300RPM, FF 2x 14,4 Gal/h
B. 50 F LOP: 26inch, 2300RPM, FF 2x 13,3 Gal/h Die IAS/TAS und somit die Leistung bleibt in beiden Fällen genau die gleiche. Interessanterweise sind die CHTs im Fall B etwas kälter. Die 2 zusätzlichen Inch Ladedruck kompensieren den Leistungsverlust durch LOP. Das Ergebnis ist also eine Treibstoffkostenersparnis von rund 20 EUR pro Flugstunde, bei exakt gleicher Performance.
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Allerdings sorgt bei zu fettem Gemisch der zusätzliche, nicht verbrennende, sondern verdunstende Anteil an Kraftstoff für mehr Abkühlung, als im korrespondierenden, armen Bereich der überschüssige Anteil an Luft.
Also ist jene zunehmende Flammfrontgeschwindigkeit auf der mageren Seite viel heisser als auf der zu fetten Seite, denn dort kühlt der überschüssige Kraftstoff insbesondere das Auslassventil viel weiter ab.
Und warum ist dann der Zylinderkopf (das ist die Stelle, wo das Auslassventil sitzt) bei 50° LOP kälter als bei 50° ROP? Die Geschichte mit der Verdunstungskälte wird seit Jahrzehnten an ahnungslose Flugschüler verkauft, wird dadurch aber auch nicht richtiger...
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warum erlaubt Cessna im Lycomg 550 der C182T (ein Mammut engine flat rated to engine 235HP) keine ops 50F lean of peak aber at peak operation, at all power settings
Das ist eines der Merkwürdigkeiten des Cessna-Handbuches. Wörtlich steht da im Kapitel 4:
"Operation on the lean side of peak TIT is not approved."
Und zwar gleich nachdem mir das Handbuch erklärt hat, dass ich bis 88% MCP mit 50° ROP (in Worten: RICH of peak) fliegen darf. Also genau mit der für den Motor gefährlichsten Gemischeinstellung.
Interessanterweise steht der obige Satz NICHT im Kapitel 2, ist also keine Limitation. Böse Zungen behaupten, Cessna hat diesen seltsamen Satz ins Kapitel 4 geschrieben, weil sie genau wissen, dass Lycoming-Motoren wegen zu großer Fertigungstoleranzen bei den Einspritzdüsen und dementsprechend ungleichmäßiger Gemischverteilung gar nicht in der Lage sind, LOP zu fliegen. Diesbezügliche Kundenkritik kann man dann mit Verweis auf das Handbuch schnell niederbügeln...
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https://youtu.be/vCy6j9rgjAkf
mal ein Versuch: weil die Verbrennung zu dem Zeitpunkt, wo das Auslassventil öffnet, bereits vorbei ist, würde ich sagen ? Anders als bei ROP, wo durch das Mehr an Avgas die Verbrennung erst am Abklingen bzw. nicht vollständig vorbei ist ?
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Servus zusammen.
Ich bin hier als Forumsmitglied neu, das ist mein erster Beitrag. Was ich über den LOP-Betrieb weiß, ist daß normalerweise die Peaktemperaturen der einzelnen Zylinder relativ weit auseinander liegen. Das macht ROP nicht so viel aus, aber LOP gehen dann auch die Leistungswerte der Zylinder umso stärker auseinander. Die Folge: Die Impulse, die die Kurbelwelle von den Zylindern bekommt, sind ebenfalls sehr unterschiedlich. Das wäre für den Motor sehr belastend.
Deshalb ist es für den LOP-Betrieb äußerst wichtig, daß die Zylinder möglicht gleichzeitig peaken (hinsichtlich der EGT). Mit Einspritzventilen von GAMI soll das z.B.möglich werden.
Die habe ich in meiner 201 auch drin und fliege sehr gerne LOP bei sehr geringen Zylinderkopftemperaturen.
Grüße aus München
Marcus
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Hi Marcus,
auch hier lese ich immer nur allgemeine Aussagen, wie "moeglichst nahe zusammenliegen"...
20, 50, 100F was ist akzeptabel?
Schon aus Sicherheitsgruenden logge ich die Daten auf transatlantic Fluegen regelmaessig.
Hier C182T, normally aspirated.
Data are self-explanatory.
Sind die nun "hahe zusammen"?
Happy landings,
Guido
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@Guido
Hier C182T, normally aspirated.
Data are self-explanatory.
Wo sind sie denn ? - ich sehe nichts ...
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Und warum ist dann der Zylinderkopf (das ist die Stelle, wo das Auslassventil sitzt) bei 50° LOP kälter als bei 50° ROP? Die Geschichte mit der Verdunstungskälte wird seit Jahrzehnten an ahnungslose Flugschüler verkauft, wird dadurch aber auch nicht richtiger...
die frage ist, wo sitzt die sonde? beim zündkerzenring ist die T um ca 70 F höher als bei der sonde, die
in der bohrung unterhalb sitzt!
mfg
ingo fuhrmeister
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Norbert - please see above.
Die PDF Datei kam nicht rueber, so habe die in Photos umgewandelt.
Happy Landings,
Gyuido
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