Gehen wir von einem Non-Turbo aus. Dann, wenn man eine EGT hat: bei gesetzten Bremsen Vollgas geben, und die EGT auf 100 Grad ROP stellen. 100 Grad ROP ist bekanntlich max power. Natürlich muss man dafür den Flieger kennen und wissen, ungefähr der peak liegt. Ansonsten muss man erstmal den peak finden und dann wieder auf 100 Grad ROP gehen.

Noch besser ist, wenn man eine fuel-flow gauge hat, sowie eine kleine Tabelle für die max-power-fuel flows bei verschiedenen Dichtehöhen. Denn die fuel flow-gauge ist nicht so träge wie die EGT. Dann kann man das Gemisch (mit ein bisschen Routine) auch während der ersten Sekunden des Startlaufs noch einstellen.

Wenn man gar keine EGT-Anzeige hat, geht es nur ungefähr. Leanen bis die Drehzahl beginnt abzufallen und dann wieder ca. 1,5 cm reinschieben. Besser geht es dann nicht. Ist aber auf jeden Fall besser als full rich. Wobei - und das wird ja manchmal vergessen, bzw. nicht verstanden - die Power-Kurve ist auf der reichen Seite relativ flach. Heißt: selbst bei 200 Grad ROP verliert man gegenüber 100 Grad ROP nur sehr wenig Leistung. Das Leanen ist also (zumindest bei noch moderaten Dichtehöhen) in Realität nicht ganz so wichtig. Aber den Zusammenhang von EGT, CHT, fuel flow, HP sollte man schon kennen und verstehen. Das gibt es schöne Grafiken zu.

Wichtiger ist aber wie schon gesagt, dass man a) performance-mäßig immer noch eine bisschen Marge lässt und b) dass man die richtige Technik anwendet. Also abheben und steigen mit den richtigen Speeds sowie - bei weichen Graspisten - die richtige soft-field Technik.

Klar kann man auf best power leanen wenn es hot & high ist. Das würde ich aber nur tun wenn das Resultat keine zu hohen CHT im Steigflug ergibt. Unter 5000 ft PA/DH starte ich deshalb trotzdem mit full rich, wenn die Performance für das Vorhaben, die Bahnlänge und die Hindernisfreiheit genügt.

...das Verhältnis von Luft zu fuel sollte doch ungeleant am Boden und geleaned in 5000ft idealerweise das Gleiche sein?

Somit dürften auch die Temperaturen ähnlich sein? Zumal wenn man den Temperaturgradienten der angesaugten Luft hinzu nimmt?

Druck- wie auch Dichtehöhe stehen in Aeroweather, als quick reminder. Lohnt sich mal reinzugucken.
EDMA heute 3700 Fuss DH. Eye opener, für mich jedenfalls.

Wieder was gelernt.

Nope. Es ist vor allem der überschüssige Sprit, der dafür sorgt, dass die Zylinderköpfe nicht zu heiß werden. So sollte ein Conti IO-550 (Mooney Ovation, Cessna Ttx, Sr22) beim Start am besten einen Fuel Flow von 29.5 GPH haben.

Bei mir wird die DA direkt auf der Triebwerksseite des MFD angezeigt, aber auch die Performancetabellen sind aufrufbar

Es ist vor allem der überschüssige Sprit, der dafür sorgt, dass die Zylinderköpfe nicht zu heiß werden.

... und wie kühlt der überflüssige Sprit?

Es ist wohl deutlich, dass bei Best Power auch die höchsten CHT anliegen. Einen Unterschied zwischen Reiseflug und Start- bzw. Steigflug in identischer Dichtehöhe sollte sich aber nur durch die andere Anströmung mit entsprechend reduzierter Kühlleistung erklären.

Mir geht es beim Takeoff NUR um die Performance. Für meinen Seelenkomfort möchte ich bei der Halbbahnmarkierung in der Luft sein, und bei Bahnende bei mindestens 50ft, lieber mehr.

5000ft DA sind überhaupt kein Thema, wenn man nicht voll beladen ist, die Bahn sehr lang ist und nicht gerade eine C150 fliegt.

Aber bei MTOW, bei kurzer Bahn, bei marginaler Leistung - ich bin da relativ leicht nervös zu machen (ich will eigentlich immer bei Halbbahn schon die Räder in der Luft haben, und beim Bahnende schon >=50ft), also da leane ich, egal auf welcher Höhe. Da ist mir die CHT "egal".

Denn meine Meinung: Die CHT reagiert ja nicht instantan, für die 2min des Startlaufs und Climbouts bis auf 500ft oder 1000ft sollte "alles" gehen. Ansonsten hätte der Motor besser in einen Rasenmäher verbaut werden sollen.

Oder sehen das die Motorexperten hier anders, muss tatsächlich in den ersten 2min nach Beginn des Startlaufs bereits an die CHT gedacht werden?

Wenn man seinen Motor wirklich liebt, kann man kann ja beim Übersteigen von 1000ft AGL etwas anreichern.

Der überschüssige, nicht verbrannte Sprit führt die Wärme über den Auspuff ab, in dem er sie aufnimmt. Genau deshalb ist es zB für den Conti IO-550N wichtig, dass der Fuel Flow beim Start bei über 29 gph liegt.

Keine Cessna Ttx, Mooney Ovation oder SR22 schafft es bei 30 Grad OAT im Anfangssteigflug unter den von allen Spezialisten empfohlenen 380 Grad F CHT zu bleiben wenn man beim Start bei hoher OAT auf Best Power leant. Das wird erst ab einer PA/DA von 5000 ft gemacht, oder vielleicht mal ausnahmsweise wenn die maximale Power zur Verfügung stehen muss.

Es ist wohl deutlich, dass bei Best Power auch die höchsten CHT anliegen.

Ist es nicht eher so, das bei Peak EGT auch die CHT am höchsten ist? Wenn bei meinem (Turbo) Motor die CHT zu hoch geht, schiebe ich auf reicher und die CHT geht runter. Mehr Benzin zur Verbrennung verlangsamt meines Wissens die Verbrennung und senjt damit auch die CHT-Temp. @Achim, da weißt du doch mehr?

Es geht hierbei um zusätzlich erforderliche Energie bei der Änderung des Agreggatzustandes, hier von flüssig zu gasförmig. Passiert ständig um uns herum und wenn Alberts Hund hechelt, dann macht auch der nix anderes. Er entzieht seinem Körper Wärme, die als Energie erforderlich ist, um den Speichel auf seiner Zunge zu verdunsten. Physikunterricht siebte Klasse.

Die erforderliche Energie, um Avgas unverbrannt (weil bei Lambda = 1 entsprechend dem stöchiometrischen Gesetz nur eine gewisse Menge an Avgas verbrannt wird) zu verdunsten, ist bei weitem höher als lediglich das kühlere Avgas gegenüber dem heissen Abgas.

Das Thema gab es bereits in einem anderen Thread: während bei zu viel Avgas die Flammfrontgeschwindigkeit gleich bleibt, wird sie langsamer bei zu viel Luft. Bei zu viel Avgas tritt eben jener Verdunstungsprozess ein, der der Umgebung Energie in Form von Wärme entzieht.

Wer sich das gern in einem ganz einfachen Experiment vor Augen führen mag:

Stelle einen Topf mit Wasser auf die Herdplatte. Wenn das Wasser anfängt zu kochen, vergeht dann während das Wasser blubbert eine ganze Weile, währenddessen das Wasser von der Herdplatte Energie aufnimmt, bis endlich die Energie ausreicht für jenes eine Grad (auf Meeresspiegelhöhe von 99 auf 100°), um die Änderung des Aggregatzustandes von flüssig auf gasförmig herbeizuführen. Und genau in diesem Moment wird Eure Küche zur Waschküche (so ne Art IMC)

Leseprobe aus The Savvy Aviator

"50°F ROP is almost precisely the worst possible mixture setting from the standpoint of engine longevity. The maximum cylinder head temperature (CHT) and peak internal cylinder pressure (ICP) occurs almost precisely at 50°F ROP."

Aber Lebensdauer des Motors ist nicht das, was einen in den ersten 1000ft nach dem Abheben beschäftigen sollte. Da geht die eigene "Lebensdauer" vor.

Ich habe ja geschrieben, dass man Best Power benutzen soll - wenn man sie wirklich braucht. Reicht die Performance, Startbahnlänge etc aber leicht aus, so starte ich unterhalb von 5000 ft full rich

Die CHT-Limits konsequent einzuhalten kann längerfristig betrachtet allerdings auch sicherheitsrelevant sein.

Warum nicht einfach direkt bei der Quelle lesen:

https://www.savvyanalysis.com/articles/understanding-cht-and-egt

https://www.youtube.com/watch?v=fqe9j74qMdk

(als Webinar)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=16&ved=2ahUKEwisg-L1upTdAhVjxIsKHZL6CEM4ChAWMAV6BAgGEAI&url=http%3A%2F%2Fwww.gami.com%2Farticles%2Fegt_myths.pdf&usg=AOvVaw0JRvqL3O2sncC2IKwIVlQ1

Dazu gibt es jede Menge Artikel, Videos, Seminare, Webinare, PDFs, Forenbeiträge zu dem Thema in nahezu allen musterspezifischen Foren, sei es Cessna, COPA, Beechtalk, usw usw usw.

Es gibt sogar direkt Vortragsreihen, wo man sich das ganze LIVE ansehen kann, zB von John Deakin und Co.

Bin ich froh, dass ich Rotax fliege :-)

Der überschüssige, nicht verbrannte Sprit führt die Wärme über den Auspuff ab, in dem er sie aufnimmt.

Nach meinem Dafürhalten, bei allem Respekt, das ist grober Unfug.

Jedes Mixture-Setting abseits von Best Power reduziert die CHT. Der Grund dafür ist, dass die mechanischen Kräfte auf die Bauteile reduziert sind, da die Flammfrontgeschwindigkeit verlangsamt ist.

Beim Start wird wohl eher eine reiche Einstellung empfohlen, um vom Detonationsbereich wegzukommen.

"Der überschüssige, nicht verbrannte Sprit führt die Wärme über den Auspuff ab, in dem er sie aufnimmt.

Nach meinem Dafürhalten, bei allem Respekt, das ist grober Unfug."

Den Effekt gibt es _sicher_. Auch Sprit hat latente Wärme, wenn auch nicht so viel wie Wasser. Und der überschüssige Sprit geht nunmal als kühle Flüssigkeit in den Zylinder rein und kommt als heißes Gas raus, also nimmt er Wärme mit, folglich hilft er die Temperatur zu senken. Wie GROSS dieser Effekt ist, nunja, da habe ich auch so meine Zweifel. Aber diese "Innenkühlung" wird "überall" so gelehrt.

Was ich jetzt nicht verstehe: warum sollte die "Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flammfront" bei der Verbrennung was mit der deponierten Wärmeenergie zu tun haben? (Gut, in dritter Ordnung hat vermutlich alles was mit allem zu tun, aber so unmittelbar einleuchtend ist das hier nicht).

Und warum soll eine Reduktion der "mechanischen Kräfte auf die Bauteile" zu weniger Erwärmung führen?

Die absolut überwiegende Wärmezufuhr in einem Verbrennungsmotor dürfte von der Verbrennung herrühren, nicht von der Reibung ("mechanische Kräfte").

Der überschüssige, nicht verbrannte Sprit führt die Wärme über den Auspuff ab, in dem er sie aufnimmt.

The conventional wisdom is that the purpose of the "excess" fuel is to cool the engine, but in fact its primary purpose is to slow the combustion rate and delay the PPP, which eliminates the risk of detonation by reducing the pressure peak. This does, in fact, result in cooler operation, but that's actually a second-order effect of the delayed PPP. (If we could just retard the ignition timing for takeoff, we wouldn't need to throw all that extra fuel at the problem.)

Pelican's Perch #18, https://www.avweb.com/news/pelican/182084-1.html

Ok, Deakin ist auch für mich die Autorität.

Interessant. So ist dann auch zu erklären, warum mit 50 ROP EGT die CHT höher ist als bei peak EGT. Die Wärme wird sozusagen vermehrt zum Auspuff rausgeblasen.

That having said: der Verdampfungseffekt existiert auch, was Deakin nicht bestreitet. Er sagt nur, der andere Effekt ist größer.

Ich halte es nicht für Unfug, dass überschüssiger Sprit Wärme abführt.

Eine Quelle von vielen:

Peak combustion temperature is at slightly leaner than 1, around 10% excess air. This is because the excess air helps the fuel burn completely. Adding more fuel makes the mix burn more quickly, but also leaves more fuel unburned, which absorbs heat.

When you go richer than stoichiometric in particular, it is often to use the fuel as a coolant, because only rarely do you gain more power via faster combustion by going richer than 10% excess fuel. The extra fuel has no oxygen to burn with, so it absorbs heat from combustion.

Außerdem sieht man es gut an den EGTs, die bei full rich deutlich niedriger sind als bei „best power“. Erst bei LOP sinken sie dann wieder.

Ist ganz sicher kein Unfug.

"excess" fuel is to cool the engine, but in fact its primary purpose is to slow the combustion rate

oder

Adding more fuel makes the mix burn more quickly

Ja was denn jetzt?

Das ist ja alles unbestritten und bekannt. Der Punkt ist ein anderer: in 4100ft werfe ich dann bei full rich noch viel mehr Sprit zum Auspuff raus, als bei full rich in Meereshöhe.

Idealerweise kühlt man unsere Boxer aber mit Luft, nicht mit Sprit von innen. Deshalb kann ich in 4100ft natürlich bereits leanen und wenn ich in Meereshöhe 29.5gph brauche zur Kühlung, dann brauche ich in 4100ft weniger.

Gaaanz genau so ist es: "...it absorbs heat from combustion" Hitze wird entzogen, um den Verdunstungsprozess des überschüssigen Kraftstoffes auszuführen. Könnte man jenen verdunsteten Kraftstoff einfach so wieder in den Aggregatzustand "flüssig" zurückführen, bekäme man diese Energie in Form von Hitze zurück. Denn Energie wird physikalisch nie verbraucht, sondern lediglich umgeformt.

Genau wie Alberts Dackel beim hecheln. Des Dackels Zunge kühlt sich ab dabei.

Und um Eurer Vorstellungskraft mal etwas auf die Sprünge zu helfen: 1 kwh reicht aus, um 1 kg (flüssiges) Wasser um 100° zu erwärmen. verwende ich diese kwh, um den Aggregatszustand von flüssigem Wasser in Dampf zu verwandeln, sind das gerade mal 1,7 kg Wasser (die um lediglich 1° weiter erwärmt werden).

Da wir gerade über John Deakin sprachen: hier ist eine "Autobiographie", oder besser eine Sammlung seiner Stories, zu finden.