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80 Beiträge Seite 1 von 4
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Hi Guido,
kurze Anmerkung zu Deinem letzten Punkt.
Auch LOP wird das Gemisch im Steigflug immer fetter. Der Unterschied ist dass LOP dadurch die Temps höher werden anstatt niedriger, deshalb ist beim LOP climb mehr Aufmerksamkeit gefordert.
Viele Grüße
Werner
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...genau das meinte ich.
Im Steigflug laufen die Temperaturen bei unveraenderter Mixture Hebelstellung richtung peak - und das ist nicht gut bei hohen power settings.
Das so was im Jahr 2015 nicht automatisiert ist.
Ein Luftmassen Messer fuer 50 Euro und ein paar computerchips...
Happy Landings,
Guido
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Wenn man im Steigflug stattdessen ROP fliegt, ist diese Gefahr vollständig gebannt und der Mehrverbrauch an Avgas wird durch wenige Minuten ohne Heizung fliegen schnell kompensiert.....
Im übrigen stehe ich dem LOP nach wie vor skeptisch gegenüber. im LOP Bereich ist die Flammfront während der Verbrennung deutlich langsamer. Im Automobilbereich wird dem durch entsprechend verschobenen Zündzeitpunkt Rechnung getragen.
Unsere Zündmagneten können das nicht. Die stehen dort, wo wir sie mit - manchmal mehr, manchmal weniger - Genauigkeit hin eingestellt haben.
P.S.: @ Guido.. geiler Flieger und schöne Strecke! (ich habe gerade die Bilder auf Flightaware gesehen). Die 2 leeren Öldosen in Karthoum: auf welche Strecke bzw auf wieviel Std. hat sie die verbraucht?
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Die Janitrol Heizung verbraucht max 1 gallon per hour...
Was genau passiert denn durch die veraenderte "Flammfrontgeschwindigkeit"?
Wo kann man sich da technisch einlesen? Nicht das pseudowissenschaftliche Geschreibe aus den USA mit den handgemalten Kurven...
Am besten was aus dem Motoren / Automobilbau.
Ich bin Dipl.-Ing Bergbau und habe allgemein einen guten technischen background, aber in genau diesem Bereich kein fundiertes Wissen (ausser den allgemeinen Aussagen).
Happy Landings,
Guido
PS: meine Heizung ist uebrigens bei -35C in FL150 ueber dem Atlantic ausgestiegen. Ich dachte nach 6:30h IIceland wirklich ich haette mir Erfrierungen an den Fuessen geholt. War aber ok. In 10,000ft ging die Heizung wieder.
Ich bin mit einer Janitrol heizung noch nie so hoch geflogen. Die anderen piston twins mit waren alle pressurized, da kommt sowieso warme Luft rein vom Turbocharger.
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Beitrag vom Autor gelöscht
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Was genau passiert denn durch die veraenderte "Flammfrontgeschwindigkeit"?
ich muss da etwas weiter ausholen:
Grundsätzlich wird die Flammfrontgeschwindigkeit sowohl zum fetten, wie auch zum zu mageren Gemisch hin langsamer. Grundsätzlich liegt diese Geschwindigkeit grob bei 1-2 m/sec.
Die höchste Flammfrontgeschwindigkeit ist bei Erreichen des optimalen "stöchiometrischen Kraftstoffluftverhältnis von 14,7 Gewichtsteilen Luft und einem Teil Kraftstoff.
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.
Bei langsamerer Flammfront findet somit auch die Expansion des verbrennenden Gemisches später statt. Entsprechend muss dann der Zündzeitpunkt früher liegen, um erstens die Leistung möglichst optimal auszubeuten (die Expansion sollte in etwa bei 5-15° nach OT beginnen) und zweitens die Temperatur im Moment des Öffnens des Auslassventils sich soweit als möglich durch die Expansion gesenkt haben.
Der Zündzeitpunkt ist aber bei unseren Flugmotoren fest, er kann nicht - wie bei modernen Automotoren, beständig angepasst werden.
Grundsätzlich gilt hierbei zu überlegen: limitierend ist die Temperatur des Auslassventils.
Denn je heisser das wird, desto eher kann es Schaden nehmen. Um diese Temperatur zu überwachen, könnte ja die EGT dienen, jedoch sind sowohl die Geber zu unexakt, wie auch der Rückschluss von der Abgastemperatur in 2.5" Entfernung vom Krümmerflansch (ich habe auch schon noch unexaktere Angaben wie 2-4" gelesen), denn so definieren die EGT-Hersteller den Einbauort der Geber.
Das soll heissen, dass diese Temperatur sehr gut als relativer Wert geeignet ist, Peak zu finden, jedoch nicht einen absoluten Wert für die Abgastemperatur (weder an genau dieser Stelle noch beim Umspülen des Auslassventils) geben kann.
Soweit nun mein "pseudowissenschaftliches Geschreibe" hierzu.
Ich möchte aber mal wieder (!!!) die Gelegenheit nutzen, auf die Notwendigkeit exakt eingestellter Zündzeitpunkte der Magneten hinzuweisen, diesmal mit etwas Hintergrund aus meiner Autobastelvergangenheit:
Ich hatte Ende der 70er diverse ältere Porsche, und zwar die ersten sogenannten G-Modelle. Die 74er und 75er hatten 150 PS und ab 1976 dann 165 PS, beide bei wohl gleichem Motor. Auf der Suche nach diesen 15 Mehr-PS fand ich heraus, dass Porsche angeblich lediglich bei der Fertigung auf geringere Toleranzen beim Einstellen von Nockenwellen und Zündzeitpunkt achtete und dadurch dieses mehr von 10% Leistung erzielte!
Reicht (Euch) das denn nicht, wenn im Maintenance Manual 20° +0°/- 2° Grad (IO-470 meiner Baron) steht, zu versuchen, diese 20° möglichst EXAKT zu treffen?
Dass dies nicht so ist, kann man immer wieder beobachten: zurückschlagende Propeller, oder ewiges Orgeln deuten oft auf entweder zu frühe oder zu späte Zündzeitpunkte.
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Wow ! Super Erklärung, danke !
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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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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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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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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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