ein Motor, der auf 2700 RPM läuft in 4000 ft (auch in 7000ft) mehr als 75 % Leistung bei "Throttle full open"bringt

Wolff, Lean of Peak bestimmt der Fuel Flow die Leistung. Nicht die RPM oder die Manifold Pressure.

Und off-topic: den Nebenkriegsschauplatz hast du aufgemacht mit deiner Lärmbetrachtung und "wer ist der rücksichtsvollere Pilot". Mit dem Unterschied zwischen 2600 und 2700 RPM. Ist das konstruktiv?

Ich habe überhaupt keine Lust mit dir zu streiten (du aber wohl schon). Ich gönne dir jede Stunde in der Aerostar rich of peak (ganz ehrlich). Aber dann mir die Leviten lesen zu wollen, weil ich in einer Single den Unterschied zwischen 2600 (cruise climb laut POH) und 2700 RPM (Vy climb laut POH) lärmseitig beim Climbout nicht für wesentlich halte, das ist schon ziemlich vermessen. Denk mal drüber nach.

Viele hier im Forum haben deutlich mehr Erfahrung auf vielen Flugzeugen und Motoren als du, die würde ich nicht einfach "vom Tisch " fegen.

Wolff, ich schätze deinen Rat und deine Erfahrung. Vom Tisch fegen will ich nur deine persönlichen Angriffe.

Meine Erfahrung als Flugzeugeigner ist tatsächlich nicht besonders lang. Aber ich kann lesen, und den Büchern von Mike Busch habe ich entnommen, dass CHT die wichtigste Größe ist für die Lebensdauer der Zylinder. Und ich bin (wie oben beschrieben) selbst im Steigflug mit 360-370°F locker 50°F unter der von Mike Busch angeratenen Grenze von 420°F für Lycomings (bei Contis rät er zu 400°F, weil da die Zylinder etwas anders aufgebaut sind), und im Reiseflug regelmäßig mit 300-330°F in einem guten Bereich.

Meine "Savvy Report Card" (bezahlter Auswertungsservice der EDM-Aufzeichnungen über Mike Buschs Savvy-Webseite) sagt unter anderem: "The median of the maximum CHTs attained during your flights has been lower than 62% of the cohort. We think you can expect average longevity of your cylinders if you continue operating with your current power settings.... Your cruise CHTs have been moderate, with a median value lower than 62% of the cohort. We think you can expect average longevity of your cylinders if you continue operating with your current leaning procedures and/or power settings. .... Your average oil temperatures during cruise are lower than 89% of the cohort. ... Your aircraft's fuel efficiency is excellent."

Also gib mir gerne deine Argumente, warum mein Motormanagement schlecht sein soll. In der Tat ist der "Big Pull" etwas, wo ich anfänglich auch Manschetten hatte. Ich bin da offen für neue Erkenntnisse, solange sie auf Fakten oder zumindest plausiblen Theorien basieren.

Aber bitte erkläre mir auch, wie mein Motor nach deiner Meinung bei 2700 RPM und full throttle mehr als 150 PS aus 10,1 gph holen kann.

wie du schon öfters gezeigt hast, hast du eine "eingene" Auffassung von Dingen.

Das ist per se ja erstmal nichts Schlechtes. Und auch wenn's dir nicht so vorkommt: ich nehme Rat tatsächlich gerne an. Nur denke ich halt auch darüber nach.

Ich steige erst sehr spät in die Diskussion ein, und habe nicht alle Postings gelesen.

Ich selbst fliege eine M20K mit TSIO360.

Der Motor wurde früher heiss geritten, was sich in den EDM-Daten und in mittlweile neuen Zylindern manifestiert hat.

Die derzeitigen Reiter fliegen alle moderat und konsequent LOP nach EDM. Der heisseste Zylinder ist immer der #2 mit 360-370° im Cruise, gerne aber auch mal kurz 390 im Climb. Wir fliegen LOP mit 8.5-9gph und haben dann 58-65% in der Anzeige stehen. Das bedeutet bei unserem Flieger in 5000ft so etwa 148kts, Der GAMI-Spread wurde wiederholt mit 0.3-0,5 bestimmt.

Ich denke, diese Werte sind ganz okay. Ob LOP und niedrige Temperaturen tatsächlich die Lebensdauer der Zylinder verlängern wird sich zeigen. Wir bleiben mit den Temperaturen doch deutlich unter den von Savvy genannten Grenzen.

Wobei ich aus früheren Publikationen mal 380 als absoulte Grenze abgespeichert habe. Insofern wundert mich die jetzt immer wieder kursierenden 420°F.

Aber zur Drehzahl:

Das POH unseres Fliegers hat Tabellen mit RPM zwischen 2200 und 2600 im Cruise. Weiter oben habe ich eine Tabelle gesehen, die sogar bis auf 2100 runterging.

In der Tat rediziert sich der Lärm zwischen 2500 und 2300RPM doch gewaltig. Außerdem wurde mir gesagt, geringe RPM sei gut weil ~10% weniger RPM bedeutet auch 10% webiger Reibung/Verschleiss über die Zeit. Okay.

Jetzt mal der Versuch einer Rechnung:

Angenommen bei Zündung 25° BTDC entsteht der maximale Druck im Brennraum bei ~20° nach TDC.

Bedeutet also, die Kurbelwelle hat sich bis zum maximalen Druck fast 45° weitergedreht.

Reduziere ich jetzt die RPM um 10%, dann würde mein maximaler Druck doch näher an den gefährlichen TDC rücken (also von 20 -> 15-16°). Weil sich die Kurbelwelle in der gleichen Zeit weniger weit gedreht hat

Ich müsste also mit geringen Drehzahlen das Risiko für detonations steigern. Umgekehrt müsste höhere Drehzahl den umgekehrten Effekt haben, zusätzlich höherer Verschleiss, höhere Temperaturen? und geringerer Leistung weil die Kurbelwelle "schon weiter" ist.

Also hypothetische RPM 2100 <-> 2400 <-> 2700

Trifft das so zu ?

Ein paar unsortierte Anmerkungen, ohne mich jetzt hier auf "eine Seite schlagen" zu wollen. Alles IMHO, natürlich!

• Das Lärmproblem halte ich durchaus für relevant, übrigens auch im Reiseflug in non-Turbo-Höhen und auch für die Leute am Boden. Da machen 100 rpm einen erheblichen Unterschied. Ich war letztes Jahr mal mit ein paar Kollegen auf einem Segelboot auf dem Bodensee, und eine SR2x ist in geschätzt FL90 über uns drübergeflogen. Das beglückt einen erschreckend lange mit Lärm, und die Blicke der Kollegen (die mein Hobby kennen!) sprachen Bände. Da müssen wir echt alle miteinander sensibel sein für diese Problematik...
  
  
• Weder die Mooney noch die SR22 fliege ich mit voller Drehzahl im Reiseflug, auch wenn es bei beiden Flugzeugen zulässig wäre. Die SR22 ist mir selbst mit Boses dann zu laut, ausserdem: Siehe Pkt. 1. Vom Verschleiß her würde ich den Unterschied für vernachlässigbar halten, auch wenn natürlich mehr Drehzahl = mehr Lastwechsel = mehr Materialermüdung bedeutet.
  
  
• LOP-Climbs mache ich nicht, weil ich schlicht die Leistung im Climb haben möchte. Und, Chris, da ist m.E. der Denkfehler bei Deinem 10,1-gph-Steigflug: 75% ist nicht irgendeine magische Grenze, über der man nicht, und unter der man beliebig leanen kann. Je niedriger die Leistung, desto weiter kannst Du Dich dem Peak nähern. Anders gesagt: Bei 75% sollte man dagegen mindestens 60-70 dF vom Peak weg sein (arm, reich noch mehr!). Wie weit sind Deine 10,1 gph bei WOT und 2700 rpm in 4000 ft vom Peak weg?

Wobei ich aus früheren Publikationen mal 380 als absoulte Grenze abgespeichert habe. Insofern wundert mich die jetzt immer wieder kursierenden 420°F.

Du hast recht, ich hatte die falsche Zahl in Erinnerung. Mike Busch schreibt in "Engines", Seite 215, von 380°F für Continental und 400°F für Lycoming. Die Limits laut Hersteller sind 460°F und 500°F. Der Unterschied wird von Busch auch erklärt und liegt am unterschiedlichen Aufbau der Zylinder (und wohl auch der Ventile).

75% ist nicht irgendeine magische Grenze, über der man nicht, und unter der man beliebig leanen kann. Je niedriger die Leistung, desto weiter kannst Du Dich dem Peak nähern.

Ich kenne die "Red Box" und "Red Fin"-Grafiken, und du hast recht - die Grenze, ab der das Leanen "egal" wird, liegt dort nicht bei 75%, sondern eher so bei 65%. Das hieße also, dass meine 10.1 gph im "Big Pull" vielleicht besser 8.7 gph wären.

Der Grund, weshalb ich mich mit 10.1 gph dennoch wohl fühle, ist folgender: die gesamte Herleitung der "Red Box" laut der "LOP-Kirche" folgt einer CHT-Betrachtung, bei Busch wie auch bei Deakin & Co. Das heißt, deren Leaningempfehlungen zielen einzig und allein auf die Vermeidung hoher CHTs ab.

Und ich stelle einfach mal fest, dass meine CHT auch mit meinem Verfahren deutlich unterm Limit liegt und auch unter den Werten, die bei Bedienung laut POH (also Rich of Peak) entstehen.

Jetzt sagt jemand, CHT ist ja nicht alles. Ok, was gibt es sonst (offene Frage)?

Nicolas schreibt Detonationsrisiko. Ich meine, auch woanders mal diese Bedenken gelesen zu haben. Ich weiß nicht, was stimmt, ich lese aber bei Deakin "it is very difficult when running conforming fuel to deliberately induce detonation in the normally aspirated engines, even for a test. You have to work really, really hard at it. Go full-bore with an IO-540 at sea level, and reduce the RPM to 2400 or 2300 while 50°F ROP, cowl flaps closed, and CHTs well over 460°F, and you'll see the beginning signs of detonation. That's about the only way I know to demonstrate it." Solange meine CHT niedrig ist, habe ich das also nicht zu befürchten.

Bei 75% sollte man dagegen mindestens 60-70 dF vom Peak weg sein (arm oder reich!). Wie weit sind Deine 10,1 gph bei WOT und 2700 rpm in 4000 ft vom Peak weg?

Ich werde das nächstes Mal ermitteln. Durch Anreicherung von der Lean-Seite kommend. Fun Fact: im POH steht "Economy Cruise is 25°F rich of peak EGT"

Das Lärmproblem halte ich durchaus für relevant, übrigens auch im Reiseflug in non-Turbo-Höhen und auch für die Leute am Boden. Da machen 100 rpm einen erheblichen Unterschied.

Ich gelobe Besserung und reduziere in Zukunft wieder auf 2600, zumindest unterhalb FL90. Aber lasst uns jetzt bitte beim Motormanagement bleiben.

Das Timing mit 25 Grad vor OT kam mir auch in den Sinn. Das Timing ist immer ein Kompromiss und ist auf Cruisedrehzahl angepasst. D.h. in der Regel irgendwas um die 2400 RPM oder darunter. Drehzahlen darüber sind in der Regel nur "kurz". Daher passt das Timing nicht so gut. Meines Wissens wird im Automobilbereich immer mehr Frühzündung genommen, je höher die Drehzahl ist. Das machen die bestimmt um die Leistung und Verbrauch zu optimieren. Unsere alten Fix-Timed-Engine können das nicht. Also ist die Zündung bei 2700 RPM eher zu spät und man verliert ggf Wirtschaftlichkeit, weil die Verbrennung nicht optimal ist und das Gemisch noch am expandieren ist, wenn der Kolben weit bis ganz unten ist. Liege ich da völlig falsch?

Ich wage zu bezweifeln, das meine Motoren (Gamispread kleiner 30 Grad f) bei so agressiver Leanung überhaupt noch sauber laufen werden. Da entstehen sehr vermutlich Vibrationen und Schwinungen, die wer weiß was verursachen. Bei 50 LOP und 2400 läuft der Motor sehr rauh und es vibriert einiges (Beide Motoren auch bei der Aerostar war das so). Werde mal sehen, ob meine Motoren da noch überhaupt was an nennenswerter Leistung bringen. Im Prinzip herrscht dann deutlicher Luftüberschuss ähnlich dem Dieselmotor. Der hat auch immer Luftüberschuss, um wirklich jeden Rest Diesel zu verbrennen. Werde berichten, bin aber nicht sehr optimistisch diesbezüglich....

@ alle: Danke, die Debatte wird sogar noch sachlicher als zuvor. Und informativer.

@ Tobias: Im Alltag, im normalen Siedlungsbereich, hab ich schon oft genug aus Neugier jedes GA-Flugzeug, was ich höre, gestoppt... man hört es so 20 - 25 sec lang. Da würde ich mich bei niemandem für schämen. Aber: Das ist natürlich über einen großen Gewässer anders, betrifft dann aber zumeist Motorboote. (von daher würde ich Jetski-Seen in alte Kiesgruben weitab der Zivilisation legen... anderes Thema). In der Wüste zwischen Death Valley und Las Vegas konnte ich die Jets aus McCarran in der Nacht aus gut 60 km gut hören. Damit hätte ich nicht gerechnet (gab da halt auch keine Zikaden etc). Naturgemäß minutenlang, je nach Abflugrichtung.

Ich antworte einfach mal dem Letzten.

Vielleicht hilft das jemandem, die grösste Verbesserung der CHT im Steigflug bei der Bonanza habe ich durch Erhöhung des Take Off Fuel Flow auf die obere zulässige Grenze der Fuel Pump erreicht. Der notorische Zylinder #4 erreicht nun statt der früheren >400°F im Steigflug bei full throttle, full rpm, full rich selten mehr als 370°F.

Damit hat sich auch der full rich fuel flow bei geringeren Drehzahlen leicht erhöht, so dass auch 2500 rpm ganz gut funktionieren, je nach OAT - das ist bei der Bonanza der "cruise climb".

LOP eingestellt wird erst im Reiseflug, im Steigflug leane ich nur, um den Motor nicht zu fett werden zu lassen. Die Bonnie hat dazu ein analoges Instrument, welches hervorragend funktioniert und die Leanrate anhand der Dichtehöhe anzeigt. Das kann man dann mit dem EDM gegenprüfen. Das ist aber kein LOP, sondern nur "a little less rich".

Aber ich würde niemals im Steigflug, insbesondere nicht in niedrigen Höhen, auf die Idee kommen, LOP einzustellen. Das ist m.E. der sichere Weg, den Motor zu schrotten. Vielleicht habe ich das hier auch falsch verstanden, aber falls das jemand tut: wenn volle Leistung anliegt, und ich drehe in sagen wir 2000 Fuss auf LOP, dann fahre ich den Motor brutal im roten Bereich, selbst in der kurzen Zeit, die das Leanen dauerrt ? Warum sollte man das tun ?

Weil es bei einzelen Mustern ein zugelassenes Verfahren ist und wenn notwendig (gegenüber einem ROP-Climb) etwas Sprit sparen kann, z.B. der SR22TN von TAT (turbo-normalisierter IO-550N). Also grundsätzlich möglich.

Man braucht dazu aber schon einen sauber ausbalancierten Motor, einen guten Engine-Monitor und vor allem ein Flugzeug, dass eine so gute power-to weight-ratio hat, das auch bei reduzierter Leistung noch nennenswert steigt. Bei irgendeiner non-turbo Bonanza (oder gar einer schwächlichen 200PS-Mooney) würde ich das jetzt auch nicht machen.

Welchen roten Bereich meinst Du? Weil man beim Leanen die Bereiche durchläuft? Deshalb ja big pull: Du kannst natürlich nicht einfach langsam rausziehen oder drehen, der Bereich um Peak EGT ist tabu. Ansonsten ist LOP ja ziemlich genau das Gegenteil vom roten Bereich.
Ich kann Chris' Ausführungen da schon durchaus folgen. Man darf sich halt keine großen Fehler erlauben. Die Gefahren von Detonationen halte ich bei Peak EGT und hoher Leistung schon für ein bisschen relevanter als oben dargestellt.

Ich kann's gerade nicht ausprobieren (werde das nachholen), aber laut POH ist bei 4000 ft (also 7°C) und 2700 RPM bei 23,2" MP und 10,8 gph gerade "best economy" (also 25°F ROP) eingestellt für 75% Leistung.

Jetzt Wechsel auf LOP. Für 75% Leistung werden nur 10,1 gph gebraucht (statt vorher 10,8 gph), und ich füge Luft hinzu, wenn ich die Throttle weit offen lasse, entspricht das 24,8" MP (bei 25,9" Außendruck, das Delta kommt vom Luftfilter/Einlasssystem).

Ich werde es überprüfen, aber bin optimistisch, dass ich da relativ weit LOP bin.

Wer etwas über den "Big Pull" lesen will: hier kommt er vor.

@Erik: wenn ich dich richtig verstehe, macht dir genau EIN Zylinder Schwierigkeiten mit hoher CHT. Hast du schon mal deinen GAMI-Spread ermittelt? Vielleicht ist dieser Zylinder zu mager? Oder irgendwas ist falsch mit der Anströmung der Kühlluft (Baffling)?

Oder - das wäre das beste - diese eine Sonde misst falsch? Vielleicht ungünstig positioniert?

Ansonsten hilft zum Senken der Temperatur natürlich auch, bei Vy+15kt zu steigen (was Deakin in seinem Artikel über Vx und Vy empfiehlt).

zum Thema CHT Sonden - weiss jemdand ob die ueberhaupt sinnvoll Kalibriert sind? Wie werden die ausgeliefert?

Ich habe meine eingebaut und ihnen bis jetzt mal einfach vertraut weil's plausibel aussieht, aber theoretisch kann es auch gut sein dass die eine oder andere 30 Grad falsch anzeigt. Hat da jemand nen Ueberblick?

Man kann bei entsprechendem Verdacht natürlich mal die Sonden vertauschen....

Wenn der Flieger länger im Hangar steht sollten alle Probs das selbe anzeigen (EGT CHT TIT Oel outside Temp) . Da sieht man schon mal was. Wenn dann was im Betrieb schief ist, mal gegeneinander tauschen, ok, etwas Arbeit. Bei EGT ist das so eine Sache des Einbauortes. Bei CHT könnte auch die einstroemende Luft den Wert leicht verfälschen (oben am Kopf kälter als unten) aber halte ich eher für unwahrscheinlich....

die cht-sonden sind aus thermowire type K. wenn du die temperaturverläufe dieses bi-metall im handbook for thermo-couple engineering auf den tabellen verfolgst, siehst du 2 kurven: eine vom NBS - national bureau of standard und eine von der PTB in BS. beide kurven schneiden und dann paralell nebeneinander herlaufen, der abstand in volt ausgedrückt beträgt ca 0,2 volt, diese kurven werden im edm hinterlegt.

mfg

ingo fuhrmeister

Wolf hat es schon erläutert: Im Hangar sollten die angezeigten Temperaturen gleich sein. Unsere zeigen aufs Grad dieselben Werte an für alle CHTs und EGTs und TIT.

Interessanterweise zeigen das factory OAT und das EDM OAT im Hangar AUCH identische Werte an, im Flug abe ist meist das EDM OAT weit im plus, während das factory OAT nahe 0 ist. Das korrespondiert gelegentich auch besser mit dem Bild am Flügel :-)

Exkurs: Wenn das EDM OAT Mist anzeigt (sagen wir dT=10) - wie valide ist dann die HP-Berechnung?

Im Ernst: Bei all diesen Temperaturen und deren Variabilität muß man sich wohl von exakten Messwerten verabschieden und eher Verläufe, Relationen und Tendenzen berücksichtigen.

Übrigens kann eine exzessiv hohe CHT-Anzeige auf eine defekte Dichtung am Exhaust-Flnasch hindeuten (= die heissen Auspuffgase pusten auf den Sensor).

Wie würde sich dann eigentlich eine defekte Dichtung im Ansaugtrakt auswirken? Exzessiv hohe EGT weil der Zylinder mit Nebenluft zu mager läuft? (So war das glaube ich beim Mofa)

@ Ingo: Wieso steigen/sinken eigentlich die Öltemperatur beim EDM nur 5° weise? Ich sehe immer nur Temperaturen mit 1 oder 6 am Ende.

Im Ernst: Bei all diesen Temperaturen und deren Variabilität muß man sich wohl von exakten Messwerten verabschieden und eher Verläufe, Relationen und Tendenzen berücksichtigen.

Temperaturen genau messen ist technisch möglich und das von Ingo beschriebene Verfahren auch geeignet. Wenn bei dir eine Sonde fehlerhaft misst, würde ich die ersetzen.

Wolff hat natürlich recht, dass die Sonden nach längerem Sillstand in der Halle alle gleich anzeigen müssen. Ich hab das noch nie überprüft, obwohl es total naheliegt. Werde ich nachholen.

zum Thema CHT Sonden - weiss jemdand ob die ueberhaupt sinnvoll Kalibriert sind?

Neben dem, was Wolff dazu geschrieben hat, kann man die CHT-Sensoren auch in kochendes Wasser tauchen.

Antwort an den letzten..

Danke - das ist interessant. Kenne mich nicht mit den Kuven der wires aus, hoert sich aber schluessig an. Ich habe momentan keine Bedenken dass bei mir was falsch gemessen wird - auch nach Stillstand zeigen alle die gleichen Werte an, aber die Frage liegt auf der Hand wenn wir ueber leanen etc sprechen. Die moegen ja gu anzeigen wenn sie am Boden lange standen, aber wie genau sind die Kurven und sind sie gleich wenn es weit steigt - also 300-450 Grad wo es dann relevant wird.

Das mit heissem Wasser ist eine super Idee - das werde ich bei Gelegnheit mal machen um einfach eine Tendenz checken zu koennen. Just for my interest.

Danke Euch!

Bedenke dabei aber, dass Wasser nicht unbedingt bei 100°C siedet, abhängig vom Luftdruck.

Wollte grad dasselbe schreiben - Höhenkorrektur nicht vergessen (je 300 m 1 Grad weniger) :-))) !

Ich dachte wir sprechen hier allgemein über non-Turbo, aber ok.

Die neueren Bonanzas haben ja die gleichen Motoren wie die Cirrus, 550er Contis mit und ohne Turbo. Die kann man genauso fliegen und tut es auch. Manche rüsten ihre Bonanzas auch auf den 550er um. Martin Pauly in USA hat es gerade gemacht, und klingt begeistert.

Bei einer NA single engine ist die Einsparung an Fuel - meines Erachtens - tant de bruit pour un omelette.

Meine maximale Einsparung ist 12.5 GPH LOP vs. 17 GPH ROP, das sind knapp 14 Liter/h oder für die +/-20 Minuten Steigflug ca. 5 Liter. Ok, so sehr auf Kante genäht fliege ich eh nicht. In einer TN single engine, auf dem Weg zu einem höheren FL ist die Einsparung ein bisschen höher.

Ich persönlich mache es so, dass ich, wenn ich IFR SIDs abfliege und sofort einen höheren FL bekomme, ROP bleibe, schlicht weil es einfacher ist und der Motor kühler bleibt. Muss ich IFR oder VFR auf niedrigen Flughöhen ausleveln, gehe ich auch LOP, aber erst nachdem ich die Drehzahl und die Leistung reduziert habe.

Aber während des Steigfluges, noch mit relativ viel Power, diesen big pull zu machen, um möglichst schnell LOP zu sein ? Wäre mir die Gefahr nicht wert. Man muss ja auch fliegen, nebenbei.

Wie würde sich dann eigentlich eine defekte Dichtung im Ansaugtrakt auswirken? Exzessiv hohe EGT weil der Zylinder mit Nebenluft zu mager läuft? (So war das glaube ich beim Mofa)

Es würde bestimmt ein zu mageres Gemsich entstehen. Aber das sieht man, wenn man ein EDM hat am Peak, der dann deutlich anders als "sonst" kommt. Daher macht es Sinn, zu wissen, in welcher Reihenfolge die Zylinder "peaken".