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26. August 2012: Von Philipp Tiemann an Armin Mueller

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.

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26. August 2012: Von Achim H. an Philipp Tiemann
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.

Doch, genau das ist der Effekt von LOP. Ein anderes Wort ist "Magermix", was im Automobilbereich mittlerweile Standard ist. Die chemische Energie des Gemisches wird LOP zu mehr Arbeitsleistung und weniger Abwärme über Zylinderwände und Abgasstrom umgewandelt. Bei den Autos gehen sie noch viel magerer und verwenden dafür eine Direkteinspritzung mit speziell geformten Kolben, so dass das Gemisch in der Nähe der Zündkerze gerade noch zündfähig ist (magerer Schichtladebetrieb, bei VW wird es FSI genannt). Bei Luftüberschuss kommt es zur vermehrten Bildung von Stickoxiden, daher gibt es den Magermix erst seit der Einführung der NOx-Katalysatoren.
26. August 2012: Von Philipp Tiemann an Achim H.
Und ich würde noch mal dagegenhalten: So ein "Magermixmotor" ist zwar natürlich effizienter im Vergleich zu einem Motor, der stets ROP läuft; nicht aber unbedingt im Vergleich zu einem, der stets bei Peak läuft. Wie gesagt, zwischen einem Motor der "Peak" läuft, und einem, der "LOP" läuft, kann ja theoretisch auch nur 1° liegen. Allerdings macht Aspekt mit der geringeren verlorenen Abwärme durchaus Sinn. Wie dem auch sei, ich habe den derzeitigen "Stand der Wissenschaft" (wenn es so etwas überhaupt gibt) bei Conti-style Flugzeugmotoren wiedergegeben.
26. August 2012: Von Achim H. an Philipp Tiemann
Philipp, ich glaube da gibt es noch einen Aspekt bei unseren kruden Flugmotoren. Die Gemischaufbereitung unterscheidet sich zwischen den Zylindern mitunter sehr. Wenn man Peak EGT fliegt, hat man mit großer Wahrscheinlichkeit einen oder mehrere Zylinder im ROP-Betrieb. Fliegt man LOP, ist dies nicht mehr der Fall.

Wie schon oft (vor allem von Sabine) vorgetragen ist kurz hinter Peak auf der reichen Seite der für den Motor schlechtestmögliche Zustand. Das wissen die allerwenigsten. Peak EGT und dann ein bisschen reindrehen ist was heute gelehrt wird.
26. August 2012: Von Philipp Tiemann an Achim H.
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Philipp, ich glaube da gibt es noch einen Aspekt bei unseren kruden Flugmotoren. Die Gemischaufbereitung unterscheidet sich zwischen den Zylindern mitunter sehr. Wenn man Peak EGT fliegt, hat man mit großer Wahrscheinlichkeit einen oder mehrere Zylinder im ROP-Betrieb. Fliegt man LOP, ist dies nicht mehr der Fall.

Wieso? Wer keinen Engine-Monitor hat, kann gar nicht wissen, ob seine 3 bzw. 5 anderen Zylinder ärmer oder reichen laufen.

Aber ich denke, der Kreis der Leute, die sich mit diesen Feinheiten befassen, sind ohnehin zum größten Teil Leute, die einen solchen Engine Monitor haben und außerdem in ihrem Motor entweder Gami's oder anderweitig sauber abgestimmte Düsen haben (ich weiß, du hast gar keine..:-). Die allermeisten Cirren haben übrigens schon ab Werk einen sehr ordentlichen Spread. Habe ich auch so von den meisten C172/C182 der neuen Generation gehört (obwohl die Lycos wohl etwas grobschlächtiger sind).

Selbstverständlich nimmt man bei LOP immer den reichsten Zylinder als Referenz, und bei ROP den ärmsten. Und bei Peak natürlich auch immer den reichsten, damit die anderen dann "on the safe side" (also ganz leicht LOP) laufen.

Wie schon oft (vor allem von Sabine) vorgetragen ist kurz hinter Peak auf der reichen Seite der für den Motor schlechtestmögliche Zustand. Das wissen die allerwenigsten.
Schon, aber diese Dinge sind doch auch für den VFR-Rundflieger (nicht despektierlich gemeint) kaum relevant. Es ist besser, die fliegen mit ihren Einfachflugzeugen nach diesem Schema, als die ganze Zeit full rich. Es ist wohl weiß Gott nicht so, dass ein einfacher, niedrig verdichteter Saugmotor der im Reiseflug bei 50°ROP geflogen wird davon irgendwelchen Schaden nimmt.
Peak EGT und dann ein bisschen reindrehen ist was heute gelehrt wird.
Aber auch nur in der Basisschulung, und da sind halt meist Vergaser im Einsatz, meist ohne jede detaillierte Instrumentierung. Was soll man da besseres vorschlagen?

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