Die Tage wurden mal wieder unsere Flüge von Savvy analysiert:

Das Ergebnis ist eigentlich immer zimelich ähnlich. Wir fliegen mit weniger Leistung als der Schwarm, die Öltemperatur ist höher aber im Normalbereich. Auffällig: Wir fliegen mit höherer Drehzahl als die "Kohorte".

Also lassen andere den prop langsamer drehen als wir. Ist das sinnvoll?

Ich versuche mal ein paar Überlegungen dazu:

1. im POH sind Tabellen mit RPMs zwischen 2200 und 2600 angegeben , m.W. geht es bei anderen Fliegern sogar bis auf 2100 runter. Ich persönlich bevorzuge RPMs so bei 2400-2500.

2. Was spräche FÜR niedrigere RPMS (2300 oder gar 2200)?

- der Sound auf alle Fälle. Es wird wesentlich leiser. Das kann ich ausprobieren und überzeugt auf jeden Fall.

- veringerte Reibung: reduziere ich von 2600 auf 2300 dann sollte es ca. 10-15% weniger Reibung geben. Und 10-15% Umdrehungen insgesamt. In der Theorie. In der Praxis sehe ich eigentlich keinen Unterschied in der Öltemperatur.

- Geschwindigkeit und Spritverbrauch sind natürlich etwas verschieden bei den Drehzahlen, aber nicht so gravierend

- Im Vordergrund stünden Lärm und theoretisch geringere Reibung

dagegen:

- ich brauche für die gleiche Leistung in jedem Falle mehr MAP

- Wenn ich die Drehzahl reduziere, dann dreht sih der Prop in einem gegebenen Zeitraum weniger weit - richtig?

Wenn also bei 2600RPM der max. Verbrennungsdruck bei diesen magischen 18° nach TDC auftritt, dann wird die Kurbelwelle bei 2300RPM noch nicht so weit gekommen sein und der max. Verbrennungsdruck näher an das TDC heranrücken, oder? Alles ausgehend von der Überlegenheit, daß der Verbrennungsprozess zwar schnell abläuft aber nicht punktuell und immer eine recht konstante Zeit in Anspruch nimmt. Man scheint also das Risiko von detonations zu erhöhen, richtig?

Was denkt ihr über diese Philosophie? Die Autoren des POH müssen ja Vorstellungen haben w arum sie so niedrige Drehzahlen empfehlen `?

Niclas,

mit den von Dir genannten Parametern bringst Du das Thema nicht zu einer Lösung:

Die Motoren Gurus sagen alle, das zu wenig Drehzahl dem eher Motor schadet, weil er für eine bestimmte Drehzahl gerechnet wurde und eben bei dieser Drehzahl im Innern des Motors die Zielwerte auf Kurbelwellenlager, Pleuel, Fliehkräfte etc. am meisten stimmen, und bei anderen Werten eben nicht. Bin lange mit einem CAE TSIO 360 MB1 unterwegs gewesen. Diesen Motor mit 6 Zyl tut man mit niedrigen Drehzahlen überhaupt nichts Gutes, es sollen gern immer über 2400 RPM sein. Und bloß nicht mit der Prop-Verstellung den Torque auf die Kurbelwelle zu hoch werden lassen, weil es ja so schön leise ist mit niedrigen Drehzahlen. Der IO 360 von Lyco ist ein 4-Zyl bei gleichem Hubraum und ist daher anders von den Werten her. Ich würde an Deiner Stelle ruhig mal bei Ghoenert anrufen und ihn nach seiner Meinung für Deinen Motor fragen, damit Du ihm ein langes Motorleben ermöglichst.

Always happy Landings und bleib gesund

Martin Brunkhorst

Was denkt ihr über diese Philosophie? Die Autoren des POH müssen ja Vorstellungen haben w arum sie so niedrige Drehzahlen empfehlen?

Niedrige Drehzahlen, insb. wenn sie mit der Propellerverstellung erreicht werden, sind Gift für jeden Motor. Geringe Drehzahl bei großer Last bedeutet eine Maximalbelastung für die Kurbelwellen- und Pleuellager sowie alle anderen Lager und Sitzringe, weil der Füllgrad bei niedriger Drehzahl und weit offener Drosselklappe extrem groß ist.

Rotax erklärt z.B. nicht umsonst seinen 912 erst ab 5.200 U/min für vollgasfest. Gibt man bei weniger Drehzahl vollgas, drohen die oben aufgeführten Lagerschäden.

Das sehe ich ähnlich. Das ist so ungefähr, als versuchst du im 4. Gang anzufahren.

Umso mehr wundert es mich, daß die Tabellen eben so weit runtergehen und auch eine Spalte für 2200 enthält.

Übrigens spreche ich persönlich keineswegs von vollgas, sondern eher 60% im Cruise.

Propeller haben für jede Geschwindigkeit eine jeweils beste erreichbare Effizienz bzw. Umsetzung der eingesetzten Leistung in Vortrieb. Je schneller das Flugzeug, desto geringer die Drehzahl. Ein Verstellprop passt diese Effizienz an. Ein Prop, der für 2300rpm im Reiseflug bei z.B. 150kts ausgelegt ist, arbeitet bei 2100 und 2500 rpm nicht effizient und erzeugt für die eingesetzte Energie zu wenig Vortrieb; der Rest geht wird in Wärme gewandelt, und in mechanische Energie. Ist schon vergleichbar mit einem Auto, das niedertourig den Pass hochgequält wird.

Propeller und Motoren sind jeweils für den speziellen Flugzeugtyp ausgelegt. Es gibt für jeden Motor Kombinationen aus Drehzahl und Leistung, die ihn direkt und schnell mechanisch zerstören (die stehen im POH oder vorne am Panel), oder die Zylinder zu heiss werden lassen, oder Detonationen erzeugen. Und es kann Kombinationen geben, die z.B. zu einer Verstärkung der Eigenschwingungen in der Kurbelwelle oder anderen Motorregionen führen, und nicht im POH stehen. Diese können bei jedem Motor anders sein oder auch nicht vorhanden sein.

Man müsste den Motor gezielt auf sein Eigenschwingungsverhalten im Betrieb untersuchen, und das ist bei vielen Flugmotoren aufgrund mangelnder Technik bei ihrer Entwicklung nicht erfolgt. Es sind "unknown unknowns".

Und Reibung in Flugmotoren entsteht zu 98% beim Anlassen. Ist das Öl mal überall verteilt, wäre Reibung mir kein Argument mehr für geringere Drehzahl.

Weil mir das alles zu unsicher und anekdotisch ist, fliege ich den Motor innerhalb einer kleinen Bandbreite dort, wo er laut Handbuch des Flugzeug und des Motorherstellers (TCM) betrieben werden sollte.

Mike Bush vertritt hier eine eher gegenteilige Auffassung:

https://resources.savvyaviation.com/wp-content/uploads/articles_eaa/EAA_2012-10_flying-efficiently.pdf

Ich bin kein Motorenexperte, weshalb ich die getätigten Aussagen selbst weder widerlegen noch bestätigen kann, aber die Argumentation von Mike Bush leuchtet mir durchaus ein.

Rotax erklärt z.B. nicht umsonst seinen 912 erst ab 5.200 U/min für vollgasfest. Gibt man bei weniger Drehzahl vollgas, drohen die oben aufgeführten Lagerschäden.

Was so, wie es da steht, nicht ganz richtig ist. Rotax sagt und meint meines Erachtens mit Vollgas einen Ladedruck von mind. 26 inHg. Gibt man z. B. in FL95 "Vollgas", wird allenthalben beim 912er ein Ladedruck von 18 inHg erreicht, bei dem man getrost deutlich unter 5.200 U/min drehen lassen kann.

Man kann es nicht pauschal sagen. Overquared als generelle Regel ist wohl eher eine old wives tale. Und für Mike Busch sieht jedes Problem wie eine Flammfront aus. Es mag Motoren geben, die man permanent mit 2200 oder weniger RPM und full throttle fliegen kann und andere, bei denen man es eher nicht tun sollte. Und wie gesagt, effiziente Energiehaushaltung ist es im Zweifel auch nicht.

Super. Ist ja wie bei Ärzten. Frag 3 und du kriegst mind. 4 Meinungen.

Den Artikel kannte ich noch nicht.

Wenn ich M.Busch richtig verstehe, dann propagiert er sogar für Turbo-Motoren WOT (oder möglichst weit), neidrige Drehzahl , hoch Fliegen und dann wahrscheinlich tief im Lean.

Das soll beste Fuel effieciency und niedrigere Temepraturen bringen durch verbesserten Gasaustausch ,wenn ich das richtig verstehe.

Von dem Prinzip WOT und dann die Leistung über Drehzahl und FF regeln habe ich schon gehört, wenn auch nie selber angewendet (dachte auch, das sei NA Motoren vorbehalten).

Dabei wechseln wohl Throttle und Mixture-Hebel faktisch die Funktion.

Gibt man z. B. in FL95 "Vollgas", wird allenthalben beim 912er ein Ladedruck von 18 inHg erreicht, bei dem man getrost deutlich unter 5.200 U/min drehen lassen kann.

Ich spreche vom Rotax Service Bulletin SL-912-016R1 bzw. SL-914-014R1.
--> https://teveso.cz/content/m_dokumentace/SL-912-016_R1_SL-914-014_R1_Essential_information_regarding_engine_behavior_performance_and_manifold_pressure_data_for_ROTAX_Engi.pdf

Dort ist zwar auf Seite 5 das Diagramm aufgeführt, demnach du gerne in FL95 aus praktisch allen Lebenslagen vollgas geben kannst. Aber es steht explizit unten drunter:

"Take off speed at WOT (wide open throttle) should not be below 5200 rpm
to avoid over loading the engine. Continuous use of engine speed below
5200 rpm must follow manifold pressure graph. Applicable with pressure
altitude less than 3500 feet."

Und da traue ich jedem Motorenhersteller zu besser über seinen eigenen Motor bescheid zu wissen als irgendwelchen Ratgebern in Fachzeitschriften. Außerdem ist das Abfordern der Startleistung beim Startlauf weitaus häufiger als in FL95.

Den Motorenherstellern zu trauen kann auch bedeuten, technisch-wissenschaftliche Erkenntnisse nicht zu verwenden, da Marketing und/oder Legal das nicht für alle publizieren wollen: Leaning on Lycomings, bspw. ...

Wer will denn beim Startlauf die Drehzahl reduzieren - hat das jemand vorgeschlagen ?
Habe ja nur Breezer-Erfahrung, aber gibt es jemanden der da auf volle Leistung verzichtet ?

Wer will denn beim Startlauf die Drehzahl reduzieren - hat das jemand vorgeschlagen ?
Habe ja nur Breezer-Erfahrung, aber gibt es jemanden der da auf volle Leistung verzichtet ?

Mir wurde jedenfalls damals bei der Einweisung auf das Muster und insb. da ich das erste Mal mit einem Constant-Speed Propeller konfrontiert war, dazu geraten mit nur 5.000 Engine RPM zu starten und nicht mit 5.500 RPM, weil die kleine Kiste eh soviel Leistung hat, daß es egal ist, ob sie nun nach 90m, 95m oder 98m Startlauf airborne ist.

Die geringere eingestellte Drehzahl am Governour hätte auch den Vorteil, daß der Motor nicht überdrehen würde, wenn man, z.B. bei einem Durchstartmanöver, sehr schnell das Gas reinschiebt, weil der elektrische Verstellmotor für die Propellerblätter doch sehr langsam sei. Wenn er schon bei Erreichen der 5.000 RPM anfangen würde nachzuregeln, dann hätte er dafür mehr Zeit, als wenn er erst bei 5.500 RPM anfängt. Der Motor verträgt für 5 Minuten maximal 5.800 RPM. Mehr als 5.500 RPM kann man am Governour gar nicht einstellen.

Seitdem mir das Service Bulletin von Rotax (siehe oben) bekannt ist, starte und lande ich immer mit 5.200 RPM.

Und genau an dieses Szenario mußte ich denken, als hier die Diskussion zum Runterwürgen der Drehzahl anfing. ich habe also an den Startlauf und etwaige Durchstartmanöver gedacht und nicht an FL95 oder gar FL125 und maximale Reisegeschwindigkeit bzw. Dienstgipfelhöhe.

• Governor: https://www.flyboxavionics.it/images/pr1m.jpg
  Groß angezeigt wird die Soll-Drehzahl, klein darüber die Ist-Drehzahl. Der kleine Computer versucht mittels elektrischem Stellmotor die Ist-Drehzahl an die Soll-Drehzahl anzupassen. Mit dem Drehknopf unten verstellt man die Soll-Drehzahl.
• Elektrischer Verstellmotor oben am Getriebe mit Verstellung über Umlenkhebel durch die hohle Propellerwelle: https://www.neuform-propellers.com/_bilder/_popups/bilder/propellers/steuerung/hebeleinheit_e_155x90.jpg

Leider ist der Elektromotor beim Nachregeln so langsam, daß bei uns der gleiche Effekt auftritt wie in diesem Video. Beim schnellen Gasgeben schießt die Drehzahl erst einmal über die am Governor eingestellte Drehzahl raus, weil die Propellerverstellung lange braucht, um nachzuregeln.

--> https://youtu.be/Kg_HUJlBe1A?t=625

Der Pilot schiebt zügig das Gas rein und die Drehzahl schnellt erst einmal auf 2.900 rpm hoch bevor der Propellerverstellung dafür sorgt, daß die Drehzahl auf 2.600 rpm zurückgeht.

"Governor: https://www.flyboxavionics.it/images/pr1m.jpg "

Ich sehe da nur ein Display. Keinen Governor.

Eventuell ist das aber bei deinem "Vogel" oder deiner "Kiste" anders als bei Flugzeugen.

Allzeit gute Landungen.

Du weißt aber schon, daß ich keinen Hebel für die Propellerverstellung habe sondern das kleine Kästchen mit dem Display die Drehzahl selber nachregelt, eben wie ein Governor an einer alten Dampfmaschine, der auch immer die Drehzahl konstant hält egal wie viel Last gerade abgefordert wird?

Ok, im Gegensatz zur Dampfmaschine sind Steuerungs- und Stellglied bei dem Ding getrennt.
--> https://en.wikipedia.org/wiki/Governor_(device)

Zitat daraus: "A governor, or speed limiter or controller, is a device used to measure and regulate the speed of a machine, such as an engine."

Und später: "Aircraft propellers are another application. The governor senses shaft RPM, and adjusts or controls the angle of the blades to vary the torque load on the engine. Thus as the aircraft speeds up (as in a dive) or slows (in climb) the RPM is held constant."

Und genau das macht diese kleine Kiste mit dem Display dran.

Genau, und da steht es ja auch: Applicable with pressure altitude less than 3500 feet.

Mit anderen Worten, gilt nicht für größere Druckhöhen als 3500'. In etwa wie ich sagte. Und von Startlauf habe ich nicht gesprochen ...

Hallo Nicolas,

das ist ein durchaus komplexes Thema.

Die kurze Antwort von Mike Busch wurde schon zitiert: je niedriger die Drehzahl, desto besser. Er, und in dem Zuge die Jungs von GAMI, haben eine Menge Erfahrung gesammelt und protokolliert, auch mit einem Motorteststand, wo mit zahlreichen Sensoren jede Menge Parameter erhalten werden konnten. Denn das Problem ist doch: Jeder Pilot hat so seine Theorien und Überlegungen dazu (wenn es ihn denn interessiert). Ich stelle auch gerade eine Menge Überlegungen genau zu dem Thema an, da ich seit 3 Monaten auch einen Reiseflieger habe und das durchdenken möchte. Effizienz finde ich überaus charmant - und wenn dann der Motor potenziell dadurch noch länger hält, na umso besser.

Aber man muss es letztlich in den Möglichkeiten und Spezifikationen eines jeden konkreten Musters austesten, sei es angesichts von Drehzahlbeschränkungen durch Zelle oder Motorhersteller, oder sei es durch auftretende Vibrationen oder dgl. Das Thema wird ohnehin erst richtig spannend, wenn ein Verstellpropeller eingebaut ist. Ohne Verstellprop gibt es beste Drehzahlen für bestimmte Geschwindigkeitsbereiche zu beachten, die vom Hersteller vorgegeben sind.

Beispiel: Mein Flieger (IO-540 Lycoming 6-Zylinder, Verstellprop) hat keine Drehzahlbeschränkungen, alles von 500 bis 2.700 ist "grün". Im POH gehen die Angaben und Beispielkurven alle 100 U/Min von 2.700 runter bis 1.800 U/min, es werden aber explizit auch Drehzahlen darunter pauschal beschrieben. Es werden für niedrige Drehzahlen beispielsweise maximale Ladedrücke angegeben, die wohl darauf abzielen, das Propellerdrehmoment zu beschränken.

Jetzt habe ich GAMI-Injektoren drin und kann daher einen guten Nutzen daraus ziehen, ganz im Sinne von Mike Busch. Faktoren, die beispielsweise zu berücksichtigen sind: bei niedriger Drehzahl verschiebt sich der Schwerpunkt der Flammfront in Richtung OT (das ist, abhängig von der Ausgangslage, eher schlecht), weil der Motor langsamer dreht, die Verbrennung aber zunächst gleich schnell passiert - also in Relation zur Motordrehung früher verbrennt. Ein ärmeres Gemisch wiederum verlangsamt andererseits die Verbrennung und holt die Verbrennung wieder in den gewünschten Bereich zurück. Wenn man also Peak EGT oder darunter fliegt (also LOP), bieten sich niedrige Drehzahlen geradezu an. Bei hohen Drehzahlen (Verbrennung tendentiell später) auch noch LOP zu verarmen schiebt die nutzbare Leistung unter Umständen zu weit nach hinten, wo der Kolben schon nicht mehr die Kraft übertragen kann, worunter wieder die Effizienz leidet. Ich versuche gerade, aus der Praxis zu ermitteln, was diese Theorie am Ende des Tages für die Praxis wirklich bedeutet. Aber damit habe ich gerade erst angefangen.

Ich fliege im Moment gerne im Cruise bei 2.000 U/min. Beispielsweise mache ich da aus 9 Gal/h 135KIAS, oder aus 11 Gal/h (bei 26.5" MP) 149KIAS, was für einen 50 Jahre alten turbogetriebenen Sechssitzer wohl durchaus respektabel ist. Die Zylinderkopftemperaturen bleiben dabei wunderbar niedrig, bestimmt 30°F niedriger als bei 2400U/min und bei gleichen Geschwindigkeiten. Dabei wird der Flieger - der sowieso schon sehr leise ist - nochmal deutlich leiser, was ein angenehmer Nebeneffekt ist. Demnächst wollte ich mal schauen, wie der Flieger dann bei 1.800 U/min fliegt. Die Drehzahl nutze ich bislang nur im Sinkflug. So niedrige Drehzahlen kann ich aber ohnehin nur in niedriger Höhe überhaupt nutzen, weil bei der Drehzahl mein Turbo kaum mehr Druck aufbaut. Das ist also noch eine Randbedingung, die für mein Muster zu berücksichtigen ist. In der Höhe brauche ich mehr Drehzahl.

Das im Moment beste Anzeigegerät, was wir haben, um vom Innenzustand des Motors etwas mitzubekommen, ist die Zylinderkopftemperatur. Auch das erklärt Mike Busch wunderbar in seiner Pelikan's Perch - Kolumne, die meiner Meinung nach wirklich zu empfehlen ist. Wenn die Kopftemperaturen in Ordnung sind, und man sich an die Herstellergrenzen hält beispielsweise für maximalen Ladedruck bei niedriger Drehzahl, und außerdem keine ungewöhnlichen Schwingungen auftreten, sollte nichts gegen eine möglichst niedrige Drehzahl sprechen.

Also kurz resümmiert: Nimm die niedrigste Drehzahl laut POH, die für ein gewünschtes Leistungssetting genutzt werden kann. Reichen dir z.B. 55% Power kannst du weit runter mit der Drehzahl. Brauchst du 75% wird das nix.

Grüße, Udo

Danke!

Ich werde das mal ausprobieren.

Ich komme bei 8,2-8,7 gph auf ~58% Leistung und ~140kts, wenn's gut läuft vielleicht ein tick mehr, allderings TSIO-360.

M.Buschs Methode WOT zu fliegen würde ich gerne mal ausprobieren. Hast Du Erfahrungen damit?

Auch interessant: M.Busch propagiert einen in-flight-Mag-Check tief im LOP. Das Verhalten des Motors ist sehr interessant, wenn auch mir nicht völlig erklärlich. Mit einem Magneten geht zunächst mal die Geschwindigkeit deutlich zurück. Ich würde so etwa 10-12kts ansetzen, wenn man längere Zeit fliegt. AUßerdem geht die EGT hoch und noch drastischer die TIT. Warum die TIT stärker hochgeht als die EGTs ist mir nicht erklärlich. Den EGT-Anstieg sieht man ja auch im normalen Mag-Check.

Außerdem gehen die CHTs sehr schnell hoch. Kein Vergelich mit dem eher langsamen Anstige wenn Du z.B. im climb zu langsam fliegst.

Nimmt man die CHTs als universellen Parameter, dann geht es dem Motor mit einem Magneten gar nicht gut. Auf der anderen Seite deuten die ebenfalls hohen EGT eher nicht auf unkontrollierte Selbstzündungen AKA Klopfen hin.

Ideen?

Klar kann ich beim Start auf Leistung verzichten, musst halt genug übrig haben. In der Pocket Rocket kann ich beim Start nicht mehr als 56% Torque setzten, bei vollem Seitenruderausschlag. Erst bei eingefahrenen Klappen und IAS mehr als 140 KTS kann ich auf 100% oder Max TOT gehen.

Bei der Husky, STOL ops bei hoher DA ausgenommen, reduzieren ich immer die Startdrehzahl auf 2400 anstatt 2700, Gemisch auf Lambda 1.

Schöne Feiertage Tom

Danke für den HInweis.

Die Pocket Rocket würde ich nicht als Standardbeispiel heranziehen (trotz der faszinierenden Videos), und auch keine Kampfflieger oder grosse Verkehrsflieger.

Für die restlichen Flieger finde ich es sehr vorteilhaft, schnell auf eine Höhe zu kommen, die mir Handlungsoptionen gibt. Und da erscheint mir Verzicht auf Leistung nicht als guter Plan.

Und natürlich - Dir und allen anderen hier: Frohe Weihnachten !