Florian, der Motor fungiert wie eine Vakuumpumpe, die Kolben saugen Luft aus dem Ansaugtrakt. Wieviel Luft sie saugen können, bestimmt der Aussendruck, und die Stellung der Drosselklappe.

Wenn Du die Drosselklappe stehen lässt, und die Drehzahl erhöhst (durch anströmende Luft, oder Treibriemen, oder was auch immer), erhöhst du doch erst mal nur das Vakuum. Es findet keine Leistungszufuhr statt.

Die kommt doch erst dann zum Tragen, wenn durch die Erhöhung des Aussendruckes in dichtere Luftschichten mehr Luft durch die Drosselklappe kommt und dadurch auch mehr Luft in den Ansaugtrakt - das führt dann natürlich schon zu einer Leistungserhöhung, reziprok genauso wie umgekehrt im Steigflug die Leistung sinkt.

Natürlich, streng mathematisch erhöht sich der Aussendruck natürlich sofort, aber man muss es m.E. trennen, wenn man über die Leistung spricht.

Die anströmende Luft jedenfalls, die erhöht die Leistung nicht. Die Erhöhung des Aussendruckes durch den diese anströmende Luft verursachenden Sinkflug allerdings sehr wohl.

Warum braucht es eine Veränderung der Drosselklappenstellung, um die Leistung zu ändern?

Die Leistung ändert sich durch erhöhten Druck im Ansaugtrakt, der wiederum direkt abhängt vom Aussendruck und der Drosselklappenstellung. Ändert sich eines oder beide dieser Parameter, ändert sich auch die Leistung (immer ceteris paribus Gemisch, denn das ändert sich ja im Sinkflug auch noch).

Dafür ist die Drosselklappe ja da. Sie ist nichts anderes als ein Druckbegrenzer.

Da ist der Denkfehler. Die Drosselklappe ist kein Druckbegrenzer.

Bei stillstehendem Motor zeigt der Ladedruckanzeiger das QFE, also das Gewicht der Luftsäule = Aussendruck.

Die Drosselklappe regelt den Ladedruck im Innern des Ansaugtraktes, dh. sie begrenzt den Ladedruck, der den Zylindern für die Verbrennung zur Verfügung steht. Dieser Druck wird bestimmt durch a) die durch die Drossel gelangende Luftmenge (bestimmt durch Fliessgeschwindigkeit und Klappendurchmesser), und b) durch die von den Kolben abh. von ihrer Drehzahl abgesaugte Luftmenge. Aussendruck, Flughöhe, Drehzahl, und Gemisch / Verbrennung beeinflussen diese Größen permanent.

Dh, doch, die Drosselklappe ist m.E. ein Druckbegrenzer.

Wenn Du die Drosselklappe stehen lässt, und die Drehzahl erhöhst (durch anströmende Luft, oder Treibriemen, oder was auch immer), erhöhst du doch erst mal nur das Vakuum. Es findet keine Leistungszufuhr statt.

Das ist nicht richtig, wie man in der Erxtrembetrachtung des stehenden Motors erkennen kann:

Wenn der Motor steht, dann ist (unabhängig von der Stellung der Drosselklappe) der Ladedruck gleich dem Umgebungsdruck und der Massestrom an Verbrennungsgas 0.
Drehe ich nun von aussen den Motor - bei unveränderter Drosselklappe - dann nimmt zwar tatsächlich der Ladedruck auf Grund des notwendigen Ansaugens von Verbrennungsgas ab, aber gleichzeitig nimmt trotzdem der Massestrom zu (die Zylinder werden ja jetzt zyklisch mit Gas gefüllt).

Wenn der Motor schneller dreht, weil ich ihn von aussen „andrehe“ bzw. den Widerstand an der Welle reduziere, dann kommt es zwar *auch* zu einer Abnahme des Ladedrucks (Dein „Erhöhung des Vacuums“), aber eben auch zu einer Zunahme des Massestroms an Verbrennungsgas. Das durchströmende Volumen mus durch die höhere Drehzahl schneller zunehmen als die Dichte des Gases abnimmt - wenn es anders wäre, dann würde sich übrigens Auch der Ladedruck nicht verringern...

Die kommt doch erst dann zum Tragen, wenn durch die Erhöhung des Aussendruckes in dichtere Luftschichten

Ich würde für diese Diskussion hier grundsätzlich die Druckzunahme mit abnehmender Höhe aussen vor lassen. Das stimmt zwar, ist aber kurzfristig eine Größenordnung kleiner, als das was dynamisch im Motor durch andrehen des Propellers passiert.

Die Drosselklappe regelt den Ladedruck im Innern des Ansaugtraktes, dh. sie begrenzt den Ladedruck, der den Zylindern für die Verbrennung zur Verfügung steht.

Die Drosselklappe begrenzt nicht den Druck sondern die Menge der nachströmenden Luft. Saugt der Motor wenig, dann stellt sich ein relativ hoher Druck ein, saugt er stark, dann wird der Druck geringer. Aber dennoch steigt die Menge der durchströmenden Luft.

Nimm doch einfach anstatt Drosselklappe einen Strohhalm. Das ist auch ein Strömungsbegrenzer für die Menge an Getränk, die du in den Mund saugst. Soll's mehr werden, dann saugst du auch stärker :-)

Warum heißt der Ladedruckanzeiger dann nicht Luftmassensensor oder Luftströmungsgeschwindigkeitsanzeiger ?

Weil er den sich einstellenden Druck aus dem Verhältnis einströmender zu abgesaugter Luft anzeigt.

Weil sowohl ein Luftmassesensor als auch ein Luftströmungsgeschwindigkeitsanzeiger deutlich teurer zu realisieren wäre, als ein einfacher Druckmesser.

Der Nachteil des Ladedrucksensors im Vergleich zu einem Luftmassesensor ist allerdings in der Tat, dass man zur Berechnung der Motorleistung noch die Drehzahl kennen muss, während man mit einem Luftmassesensor die Leistung direkt ausrechnen könnte.

Moderne Automotoren haben übrigens einen Luftmassesensor, weil für viele Regelungsaufgaben heute die Abschätzung der Luftmasse aus Ladedruck und Drehzahl nicht genau- und vor allem schnell genug ist.

Kann man das nich 'mal ausprobieren?

Man nehme eine Verstellpropeller-Maschine, fliege im Reiseflug mit, sagen wir mal, 2,200 Umdrehungen und 22 Zoll Ladedruck.

Wenn man jetzt den blauen Hebel nach vorne schiebt, steigt die Drehzahl, und der Ladedruck sinkt ein bischen.

Was ist der Ladedruck so etwa bei 2,400 RPM, wenn man den Gashebel nicht anpackt?

Geht's jetzt schneller oder langsamer durch die Lüfte? Oder exakt genauso schnell?

Wenn es auch 4800 und 5000 U/min bei 26" Ladedruck sein dürfen:
Wenn ich die Drehzahl von 4800 auf 5000 erhöhe, ändert sich der Ladedruck kaum/nicht so, daß es mir aufgefallen wäre, der Flieger fliegt 134 statt 129 kts IAS und der Motor verbraucht 21 statt 19,5l/h. Ersteres ist Rotax Beispielkombination für 65%, letzteres füt 75% Leistung.

Nimm doch einfach anstatt Drosselklappe einen Strohhalm. Das ist auch ein Strömungsbegrenzer für die Menge an Getränk, die du in den Mund saugst. Soll's mehr werden, dann saugst du auch stärker :-)

Das kann man nicht vergleichen, weil die Verhältnisse im Motor sehr viel schneller ablaufen. De facto gelangen weniger Luftmoleküle durch die Drosselklappe. Die wenigen Moleküle sausen zwar ganz doll schnelle, aber für die Verbrennung reichts halt nicht.....

Woher nimmst du so etwas?

Zurück zum Thema: Du sagst, die erhöhte Anströmgeschwindigkeit im Sinkflug erhöht die Leistung des Motors, korrekt ? Im Endeffekt wird potentielle Energie genutzt, die via Sinkflug Luft schneller auf den Prop bläst.

Was ich nicht sehe, ist, wie dies die Leistungsabgabe des Motors erhöhen soll ?

Ich sehe das ganz pragmatisch:

Nur durch Sinken allein wird pot. Energie (Höhe) zugunsten von erhöhter kin. Energie (Speed) aufgegeben und es ändert sich nichts an der abgegebenen Motorleistung.

Exakt. Genau meine Rede !

Du sagst, die erhöhte Anströmgeschwindigkeit im Sinkflug erhöht die Leistung des Motors, korrekt ?

Nein! Ich sage, dass die sich erhöhende Drehzahl einer Leistungserhöhung entspricht. Das war die Ausgangsfrage.