Ich will es noch mal erklären. Inwiefern Sie natürlich recht haben, ist:

Wenn man in Reiseflughöhe Gas und Prop einstellt und dann die Mixture auf Peak setzt hat man eine NMPG von x. (Das Thema Rückenwind und Gegenwind lassen wir heute mal weg...)

Zieht man dann (ohne das Gas zu verändern) die Mixture auf 50° LOP, wird der Flug effizienter. Das sagt die Chart und das habe ich auch nicht bestritten. Dieser Zuwachs an NMPG hat aber einfach damit zu tun, dass der Schritt von Peak EGT auf 50° LOP ganz einfach eine Leistungsreduzierung bedeutet. Und dass (innerhalb gewisser Grenzen) das Fliegen mit wenig Leistung effizienter ist als das Fliegen mit viel Leistung, ist allseits bekannt (gilt z.b auch beim Autofahren). Es hat aber nicht so sehr viel mit den Eigenschaften der einzelen "Flight Regimes" (also Peak EGT gegenüber z.B. 50° LOP) zu tun.

Was ich gesagt habe, ist, dass z.B. 50° LOP erst einmal nicht per se, also nicht grundsätzlich ein brennstoffeffizienteres Setting ist als Peak EGT. Bei beiden wird 100% des Treibstoffs eingesetzt, um Leistung zu erzeugen; nichts wird "verschwendet".

Ich möchte das nun doch, da wohl notwendig, noch mal an einem Beispiel verdeutlichen. Nimmt man z.B. eine SR22, levelt in FL90 aus, und möchte mit, sagen wir mal 13 GPH fliegen. Jetzt kann man sich überlegen, wie man aus diesen 13 GPH am meisten Speed rausholt. Nun, dazu sind natürlich sämtliche ROP-Settings ungeeignet da sie vergleichsweise nicht brennstoffeffizient sind (insoweit sind wir uns ja alle einig). Wir betrachten daher nur jenes Spektrum ab peak EGT in Richtung lean of peak.

Nun gibt es durch die Kombination von Gas und Mixture (Prop lassen wir mal weg) nahezu unendlich viele Settings, mit denen man 13 GPH Verbrauch pro Stunde erreichen kann. Der Illustration halber nenne ich mal 3 Stück; die Zahlen sind natürlich willkürlich:

Peak EGT + 18 Inch

25° LOP + 19 Inch

50° LOP + 20 Inch

Das Ergbebnis ist - natürlich -, wie auch vielfach erlebt: Bei allen diesen Settings ist die Airspeed absolut identisch, denn auch die Leistung am Prop (in HP) ist identisch! Anders formuliert: Die Leistung ist beim LOP-Betrieb (also ab 0,1 Grad LOP bis 50, 100 oder egal wie weit LOP) proportional zum Fuel Flow.

Daher gibt es ja auch für jeden Motor eine mathematische Formel, mit der man (bei LOP-Betrieb) die Leistung in HP mittels des Fuel Flows errechnen kann. Beim IO-550N lautet diese Formel

HP=Fuel flow x 14,9

Man hört manchmal Leute, die erzählen ganz euphorisch, dass sie (ohne dass der Motor unrund läuft) 100 Grad LOP fliegen können und ach wie sparsam das sei. Bloß: Dieser jemand könnte genauso effizient fliegen, wenn er den Ladedruck reduzieren und die Mixture auf Peak EGT nach vorn schieben würde. --> Der Grund, warum der gute Mann mit 100° LOP denkt, so wahnsinnig effizient zu fliegen, ist lediglich der, dass er durch dieses Mixture-Setting nur eine sehr geringe Leistung abruft.

Soweit verständlich? Daher die Kernaussage (steht aber auch Deakin, Busch, Braly und Co...), dass LOP nicht (ohne Betrachtung anderer Parameter) grundsätzlich als solches "brennstoffeffizienter" ist als Peak EGT. Der Grund, warum dennoch bei Power-Settings > 60% meist mit x Grad LOP anstatt bei peak geflogen wird, ist, dass man dann (wegen eines sich verändernden Verbrennungsprozesses) etwas geringere CHTs erzielen kann. Ich dachte eigentlich, dass wäre hier bei PuF-Kollegen "common knowledge"; scheint aber doch nicht unbedingt so zu sein.

Hallo Herr Mueller (et al),

wie vielleicht erwartet habe ich die gestern behandelte Fragestellung noch einmal an einen Experten weitergeleitet und möchte die Antwort hier sinngemäß wiedergeben. Dieser Experte ist George Braly, Initiator der "Advanced Pilot Seminars" (siehe: https://www.advancedpilot.com) sowie Chef der Firma GAMI, welche offensichtlich über den weltweit fortschrittlichsten Prüfstand für Kolbenflugmotoren verfügt.

Kurz zusammengefasst: Wir beide hatten irgendwo recht.

Etwas ausführlicher zusammengefasst: Ich habe Herrn Braly gefragt, welches Powersetting (x Grad LOP) bei Flugzeugmotoren den höchsten Wirkungsgrad erzielt oder ob, so im Allgemeinen verbreitet, die Leistung beim LOP-Betrieb tatsächlich proportional zum aufgewendeten Fuelflow ist, was also bedeuten würde, dass es egal ist, ob man beispielsweise peak EGT oder 50° LOP fliegt (solange man eben den Fuelflow konstant hält. Auf der anderen Seite erwecken nämlich tatsächlich einige von Motorherstellern veröffentlichte Schaubilder den Eindruck, es gäbe einen BSFC(min), der irgendwo knapp lean von peak EGT liegt.

Die Antwort lautet sinngemäß:

1. Bei z.B. einem IO-550 im Reiseflug wird die Leistung bei einem einem Gemisch von Peak EGT (bei sagen wir 13 GPH) innerhalb der Grenzen des technisch Meßbaren absolut identisch sein wie die Leistung bei 50° LOP und ebenfalls 13 GPH. In jedem Fall sei es wohl unmöglich, einen Unterschied über die Geschwindigkeitsanzeige festzustelllen.

Braly nennt mehrere Aspekte, die dies bewirken.

Einerseits sei es, wenn man dies Wahl hat, zwar immer tendenziell besser, mit höhrem Ladedruck und dafür stärker LOP zu fliegen (anstatt mit niedrigerem Ladedruck und näher an Peak), da ein höherer Ladedruck geringere "pumping losses" im Bereich der Drosselklappe mit sich bringe.

Andererseits sei ein Setting von 50° LOP bei moderater Reiseleistung bereits etwas zu mager für BSFC(min). Warum dies so sei, hat er nicht gesagt. Er wird aber klar, dass BSFC(min) kein konstanter Punkt auf der EGT-Achse ist, sondern unter anderem stark vom gewählten Ausgangs-Powersetting abhängt. Auch das gestern besprochene Schaubild gilt ja nicht universell, sondern nur bei der angegebenen Leistung (25/25), also in diesem Fall der Initial Climb Power. Braly sagt, ein Saugmotor im Reiseflug bei FL100 habe bei der daraus resultierenden Leistung sein BSFC(min) im Bereich von ca. 10 bis 20 Grad LOP, also in der Tat näher an Peak EGT als an 50° LOP. Es sei aber wohl so, dass (die von Armin geflogenen) Turbomotoren (die ja im Reiseflug meist mit höherer Leistung laufen) ihren BSFC(min) etwas weiter lean of peak haben. Das könnte auch erklären, warum moderne Automotoren (die ja soweit ich weiß immense Ladedrücke haben) möglicherweise noch weiter LOP ihren besten Wirkungsgrad haben.

Ein mögliche Erklärung, warum es effizienter sei, ganz leicht LOP anstatt peak zu fliegen ist wohl Folgende: Selbst wenn man einen "perfekten Motor" hätte, bei denen alle Zylinder die gleiche Menge Luft und Sprit bekommen, und diesen Motor dann bei Peak EGT betreibt, so wird in diesem Motor dennoch in ganz geringfügigem Maße Sprit "verschwendet". Dies hängt damit zusammen, dass die gemessene EGT nur einen "Durchschnitt" der sich im Brennraum ereignenden Verbrennungsprozesse wiedergebe. In der Tat gäbe es aber auch in diesem Fall Bereiche innerhalb des Brennraums, wo das Gemisch ganz leicht reicher als das stiochiometriche Verhältnis ist und dort daher Sprit verschwendet wird. Daraus kann man ableiten, besser ganz leicht LOP fliegen.

Alles im allem verteidigt Braly aber das Prinzip, dass LOP die Leistung stets proportional zum aufgewendeten Treibstoff stehe und will dazu auch für den Bereich zwischen peak EGT und 50° LOP keine Ausnahme machen. Wie gesagt, das gilt alles nur für Flugmotoren.