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34 Beiträge Seite 1 von 2
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In unserem Vereinsbetrieb laufen zwei Rotaxe (912 in einer SuperDimona, 912S in einer Katana), beide mit Verstellprop. Gerade die Dimona wird wegen der sehr lärmsensitiven Anwohner oftmals sehr schnell nach dem unmittelbaren Anfangssteigflug abgebremst, wobei MP max stehen bleibt. Das hat bei uns bislang dem Motor nicht geschadet. Wie schädlich ein Fliegen bei hohem MP und niedriger Drehzahl bei den Lyco's ist, dazu gibts einen interessanten (und sehr langen) Thread:
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Mehr MP und weniger RPM ist sparsamer und nach Mehrheitsmeinung besser für den Motor.
Nach meinem Dafürhalten hängt der Verbrauch von der eingestellten Leistung ab. Wie ich diese erreiche, sollte doch sekundär sein.
Warum eine niedrigere Drehzahl besser für den Motor sein soll, erschließt sich mir auch nicht. Ganz im Gegenteil, die Belastung auf die Kurbelwelle sollte bei niedriger Drehzahl größer sein. Nicht umsonst gibt es Limitierungen bzgl. Ladedruck und Drehzahl.
... aber sicher muss ich nicht unbedingt mit genau der Kombination von RPM und MP fliegen, die im Handbuch angegeben ist. Eine niedrigere Drehzahl sollte sich positiv auf die Lärmentwicklung auswirken.
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Warum eine niedrigere Drehzahl besser für den Motor sein soll, erschließt sich mir auch nicht.
Niedrigerer Drehzahl = weniger Auf und Ab = weniger Reibung = Weniger Verschleiß.
Ganz im Gegenteil, die Belastung auf die Kurbelwelle sollte bei niedriger Drehzahl größer sein.
Alles relativ. Die maximal Belastung der Kurbelwelle ist bei maximaler Leistung. Bei weniger Leistung ist es weniger.
Solange es keine Detonationen gibt, ist alles fein.
Nicht umsonst gibt es Limitierungen bzgl. Ladedruck und Drehzahl.
Um Eigenschwingungen im System Motor und Propeller zu unterbinden.
Es ist schon erstaunlich, dass wie OWTs immer weiter leben.
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Niedrigerer Drehzahl = weniger Auf und Ab = weniger Reibung = Weniger Verschleiß.
Vor allem: Weniger Lastwechsel pro Stunde bei allen zyklisch beanspruchten Motorbauteilen (also praktisch bei allen) und damit weniger Materialermüdung. Nur ein kleiner Teil der Bauteile wird bei viel MP und niedriger Drehzahl tatsächlich höher belastet.
Tobias
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Kurbelwellen sind übrigens so ziemlich die einzigen Teile an den Steinzeit-Flugzeugmotoren, die fast unbegrenzt durchhalten und wieder und wieder "overhauled" werden. Es ist nicht unüblich, eine vor 50 Jahren hergestellte Kurbelwelle mit 20,000h als "overhauled condition" eingebaut zu bekommen.
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Nach meinem Dafürhalten hängt der Verbrauch von der eingestellten Leistung ab. Wie ich diese erreiche, sollte doch sekundär sein.
Der Wirkungsgrad und damit der spezifische Verbrauch hängt dramatisch von Drosselklappenstellung und Leistungsbedarf ab. Im Anhang zwei Beispiele. Das Muscheldiagramm ist aus Schreiber, Basiswissen Verbrennungsmotore. Du siehst, wie sehr der Verbrauch bei gleicher Leistungseinstellung von aktuelles Drehmoment/maximales Drehmoment bei der jeweiligen Drehzahl abhängt. Daten für 0,9l Turbodiesel, aber für das Prinzip egal. Das Buch kann man als Ebook herunterladen, wenn man einen Unibibliotheks-Zugang hat.
Beim anderen habe ich aus den Handbuchgrafiken von Rotax die Werte für den 912 S digitalisiert und dann den spezifischen Verbrauch ausgerechnet und eingetragen (violette Kurve). Die Werte beziehen sich auf die Propellerkurve, eine in der Motorentechnik übliche Angabe von Daten auf einer Kurve P=c * n^3. Muscheldiagramm gibt's leider nicht vom Rotax. Du siehst, wie katastrophal schlecht der Wirkungsgrad bei Teillastbetrieb wird.
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Niedrigerer Drehzahl = weniger Auf und Ab = weniger Reibung = Weniger Verschleiß.
... und ich argumentiere über die niedrigeren Zylinderdrücke und damit weniger Reibung und resultierendem geringerem Verschleiß. Außerdem, wie schreibst du unten, alles relativ, da der Motor auf max. RPM ausgelegt ist.
Alles relativ. Die maximal Belastung der Kurbelwelle ist bei maximaler Leistung. Bei weniger Leistung ist es weniger.
Solange es keine Detonationen gibt, ist alles fein.
Dass die max. Belastung bei max. Leistung vorliegt, ist schon klar. Das wiederspricht aber nicht meiner These, dass die Belastung auf die Kurbelwelle, und natürlich alle Bauteile, die an der Weiterleitung der eingebrachten Leistung beteiligt sind, bei hohem MP und niedriger RPM höher ist, als bei umgekehrter Einstellung.
Um Eigenschwingungen im System Motor und Propeller zu unterbinden.
Kenne ich nur als Limitierung in der Drehzahl, aber nicht in Kombination mit MP
Es ist schon erstaunlich, dass wie OWTs immer weiter leben.
Ja, schon erstaunlich
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... und ich argumentiere über die niedrigeren Zylinderdrücke und damit weniger Reibung und resultierendem geringerem Verschleiß. Außerdem, wie schreibst du unten, alles relativ, da der Motor auf max. RPM ausgelegt ist.
Die Zylinderdrücke sind bei maximaler Leistung höher. Ich hab nie was von max RPM geschrieben.
Zudem ist die Kurbelwelle nicht das Teil das am leichtesten versagt.
Dass die max. Belastung bei max. Leistung vorliegt, ist schon klar. Das wiederspricht aber nicht meiner These, dass die Belastung auf die Kurbelwelle, und natürlich alle Bauteile, die an der Weiterleitung der eingebrachten Leistung beteiligt sind, bei hohem MP und niedriger RPM höher ist, als bei umgekehrter Einstellung.
Hast du denn eine schöne Grafik, die beweist, dass der Druck im Motorraum überhaupt höher ist?
Halte ich für sehr unwahrscheinlich. Ob 24/2400 oder 25/2200 für einen O-360 ist es 75% und 10 gal/h.
Um 8% geringere Drehzahl (2200 - 2400) würde ein um 8% höheres Drehmoment bedeuten, da ja die gleiche Leistung abgeben wird. (Leistung = 2 pi * Drehmoment * Drehzahl)
Das ist weit unter dem Drehmomentmaximum des Motors.
Um Eigenschwingungen im System Motor und Propeller zu unterbinden.
Kenne ich nur als Limitierung in der Drehzahl, aber nicht in Kombination mit MP
Bei Flugzeugen mit Festprop ist nur die Drehzahl angegeben, bei wobbly Prop ist immer beides angegeben.
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Hallo Alexander,
kannst Du bitte das 2. Diagramm näher erläutern.
Ich nehme an, auf der waagerechten Achse steht die Drehzahl in U/min vom Motor (=Drehzahl von Prop?)
Was steht auf der senkrechten Achse?
Gilt das für einen Festpropeller? Welchen? Standardatmosphäre, 15°C?
Danke
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X-Achse ist Drehzahl
Y Achse links: Leistung (kW); Spezifischer Verbrauch (dkg/kWh. dkg sind Dekagramm, 1 dkg = 10 Gramm, damit's halt auf die Achse passt).
Y-Achse rechts: Verbrauch (l/h); Ansaugladedruck (inHg)
Steht auch in der Legende rechts, leider nur lesbar, wenn Du die Originalgröße aufrufst, my bad.
Die Werte gelten für die Propellerkurve. Das ist nicht die Kurve mit einem bestimmten Propeller, sondern hat sich eingebürgert als Bezeichnung einer Kurve, die von Leerlauf bis Drehzahl maximaler Leistung reicht und dabei die Leistung nach der Formel P = Konstante * Drehzahl^3 steigen lässt bis zur max Leistung.
Auf dieser Kurve werden dann Punkte für % der max Leistung angegeben, z.B 100%, 80%, 50%. Halt eine Vereinbarung, damit man Motorenkennwerte vergleichen kann. Praktisch an dieser Vereinbarung ist, daß der Leistungsbedarf eines Propellers kubisch mit der Drehzahl steigt (gilt auch für Schiffsschrauben und näherungsweise für Autos P~v^3). Andersrum: das ist etwa die Kurve, die man auf dem Motorenprüfstand erhält, wenn man einen Propeller oder eine Wasserwirbelbremse als Leistungsbremse benutzt.
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Danke, jetzt hab ich es gesehen.
In diesem Fall wären also die ca. 73kW bei max. Drehzahl (ca.5700U/min) die 100% Leistung, die dieser Motor abgibt?
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Die Propellerkurve reicht bis zur Drehzahl maximaler Leistung. Wenn bei weiterer Erhöhung der Drehzahl die Leistung wieder abfällt, dann sollte dieser Teil nicht mehr zur Kurve gehören. Ja, 73 kw=100 PS, das ist die Startleistung des Rotax 912, die max Drehzahl liegt noch ein bischen höher.
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... und ich argumentiere über die niedrigeren Zylinderdrücke und damit weniger Reibung und resultierendem geringerem Verschleiß. Außerdem, wie schreibst du unten, alles relativ, da der Motor auf max. RPM ausgelegt ist.
Die Zylinderdrücke sind bei maximaler Leistung höher. Ich hab nie was von max RPM geschrieben.
Zudem ist die Kurbelwelle nicht das Teil das am leichtesten versagt.
Ja, natürlich sind die Zylinderdrücke bei max. Leistung höher. Ist ja auch = max. MP
Dass die max. Belastung bei max. Leistung vorliegt, ist schon klar. Das wiederspricht aber nicht meiner These, dass die Belastung auf die Kurbelwelle, und natürlich alle Bauteile, die an der Weiterleitung der eingebrachten Leistung beteiligt sind, bei hohem MP und niedriger RPM höher ist, als bei umgekehrter Einstellung.
Hast du denn eine schöne Grafik, die beweist, dass der Druck im Motorraum überhaupt höher ist?
Halte ich für sehr unwahrscheinlich. Ob 24/2400 oder 25/2200 für einen O-360 ist es 75% und 10 gal/h.
Um 8% geringere Drehzahl (2200 - 2400) würde ein um 8% höheres Drehmoment bedeuten, da ja die gleiche Leistung abgeben wird. (Leistung = 2 pi * Drehmoment * Drehzahl)
Das ist weit unter dem Drehmomentmaximum des Motors.
Ich habe keine Grafik zur Hand. Schaue ich auf deine Formel, dann wird aber deutlich, dass bei gleicher Leistung und geringerer Drehzahl das Drehmoment größer werden muss.
Um Eigenschwingungen im System Motor und Propeller zu unterbinden.
Kenne ich nur als Limitierung in der Drehzahl, aber nicht in Kombination mit MP
Bei Flugzeugen mit Festprop ist nur die Drehzahl angegeben, bei wobbly Prop ist immer beides angegeben.
Ich weiß nicht, was du mit "wobbly Prop" meinst. Solltest du einen Verstellpropeller meinen, dann stimmt deine Aussage so nicht. Ich habe eine Limitierung in der Drehzahl, aber keine in MP. | |
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Ich habe nochmal im Motorhandbuch für den IO320 nachgelesen. Es ist tatsächlich so, dass z.B. bei der Einstellung für 75% Best Power der Unterschied im Verbrauch zwischen 2700RPM und 2200RPM nicht vernachlässigbar ist.
Niedrige Drehzahl ist also nicht nur leiser, sondern hilft auch beim Spritsparen.
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Bei den vom Hersteller veröffentlichten Lededruck-Drehzahl-Verhältnissen handelt es sich um optimale Verhältnisse für die im jeweiligen Einzelfall gewünschte Leistungs"ausbeute".
Diese Ladedruck-Drehzahl-Einstellungen würde ich zunächst mal als Richtschnur ansehen. Im Einzelfall können Abweichungen sinnvoll sein, wobei ein zu hoher Ladedruck im Verhältnis zur Drehzahl schädlich sein kann, umgekehrt wohl eher weniger.
Es ist auch nicht die Kurbelwelle, die leidet, sondern insbesondere Kolbenboden und Pleuellager.
Und für eine (meist nur minimale) Lärmreduzierung würde ich nicht meinen Motor und meine Sicherheit aufs Spiel setzen.
Hier wurde schon das schöne Beispiel mit dem Fahrrad genannt: Wenn stetig zu hohe Muskelkraft auf den falschen (zu hohen) Gang abgefordert werden, dann gehen irgendwann die Knie kaputt, vergleichbar mit den Pleuellagern.
Mit einem feinen Gehör kann man bei vielen Motoren aber auch schon akustisch vernehmen, wenn dem Motor der Ladedruck zu hoch bzw. die Drehzahl zu niedrig ist.
Und bei hohen Luftdrücken reduzieren wir sogar im Steigflug ab 400ftüG den Ladedruck auf max. 27,5 inch beim 100PS-Rotax.
Unsere Katana erlitt vor einigen Jahren beim Check zum ersten Soloflug des Schülers einen Motorschaden beim Abbremsen. Ein Pleuellager war genau beim Abbremsen zerbröselt. Darum bremsen wir nur 1x ab, wenn der Motor warm ist und nur dann 3x, wenn der Motor an dem Tag noch nicht gelaufen ist.
Laut Werft-Mechaniker soll der 100PS-Rotax empfindlicher sein als der 80PS-Rotax. Vermutlich (ich weiss es nicht) ist konstruktiv kein Unterschied zwischen beiden, so dass die höhere Leistungsausbeute den 100PS-Rotax empfindlicher gegen hohe Ladedrücke macht (ist aber nur eine Vermutung).
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Und bei hohen Luftdrücken reduzieren wir sogar im Steigflug ab 400ftüG den Ladedruck auf max. 27,5 inch beim 100PS-Rotax.
Ich weiß ja nicht, bis wohin ihr steigt, aber das macht m. M. n. keinen Sinn bei einem Sauger, erst recht nicht, wenn es hoch hinaus gehen soll. Während des Steigflugs auf 5500 reduzieren und gut is :-)
Vermutlich (ich weiss es nicht) ist konstruktiv kein Unterschied zwischen beiden, so dass die höhere Leistungsausbeute den 100PS-Rotax empfindlicher gegen hohe Ladedrücke macht (ist aber nur eine Vermutung).
Der 100 PS hat eine höhere Verdichtung und ca. 200 ccm mehr Hubraum (größere Bohrung).
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Das scheint mir schon bei den Knien nicht zutreffend. Jan Ulrichs Knie sind noch ok, der ist immer so gefahren.
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Jan Ulrich hatte aber auch die entsprechenden Additive im Blut!
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Unsere Katana erlitt vor einigen Jahren beim Check zum ersten Soloflug des Schülers einen Motorschaden beim Abbremsen. Ein Pleuellager war genau beim Abbremsen zerbröselt. Darum bremsen wir nur 1x ab, wenn der Motor warm ist und nur dann 3x, wenn der Motor an dem Tag noch nicht gelaufen ist.
Ich denke da habt ihr die falschen Konsequenzen gezogen. Die Belastung von Motor und Prop sind beim Abbremsen so gering verglichen mit dem take off dass das den Motor zwar natürlich mehr belastet wird als beim Leerlauf aber viel weniger als beim Fliegen. Ich hätte als Schluss aus dem Fall gezogen jetzt immer 10x Abzubremsen um vor dem Flug zu testen ob nicht irgendwas nicht stimmt mit dem Motor ;-)
Um es mal etwas zu übertreiben, wenn ihr morgens in den Hagar kommt und ein Reifen ist platt - ab jetzt parkt ihr nur noch draussen weil die Reifen im Hangar kaputt gehen :-)
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Das kann ich jetzt nicht so sehen. Es sind immer um die 10gal/h bei 75%. Ich hab nur die O320 Graphiken.
Bei 2700/23 oder 2200/26,5 sind je 75% Leistung.
Bei beiden ist der Verbrauch so um 10,3 gal/h.
So wie es scheint ist die Verbrennung bei 2350 effizienter mit 9,8 gal/h.
Aber so um die 10gal mit 3%+- sehe ich jetzt nicht das große Sparpotential.
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Die Legende in deinem Schaubild sagt " Mixture setting full rich". Meine Angaben bezogen sich auf "Best Power".
Das ist im Moment der einzige für mich erkennbare Unterschied.
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Kein Problem, das ist ja nur auf der nächsten Seite:
75% bei 2700: 10,35
75% bei 2400: 10,10
Wow. eine 1/4 Gallone Unterschied. Das ist weniger als +- 3%.
Wieviel Prozent sparst du? 20% oder 30%?
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Genau dieses Schaubild hatte ich gewählt. Allerdings hatte ich dann auch die Extreme gewählt, also 2700RPM und 2200RPM. Da ist der Unterschied dann schon fast ein 3/4 Gallone, dicker Daumen 3 Liter, also fast 10%. Noch deutlicher wird der Unterschied, wenn man die extremen Werte bei 65% Leistung anschaut.
Also, für mich würde es sich schon lohnen, darüber nachzudenken. Leider hat die Monsun aber einen roten Bereich unter 2350RPM.
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Und bei hohen Luftdrücken reduzieren wir sogar im Steigflug ab 400ftüG den Ladedruck auf max. 27,5 inch beim 100PS-Rotax.
Ich
weiß ja nicht, bis wohin ihr steigt, aber das macht m. M. n. keinen
Sinn bei einem Sauger, erst recht nicht, wenn es hoch hinaus gehen soll.
Während des Steigflugs auf 5500 reduzieren und gut is :-)
Deswegen reduzieren wir ja nur kurz nach dem T/O auf "normale 27,5 inch. Das ergibt keine spürbare Reduzierung der Steigleistung, macht das Ladedruck-Drehzahl-Verhältnis für den Motor aber angenehmer. 1000 ft später ist man ja ohnehin wieder am Anschlag mit dem Ladedruck-Hebel.
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Man kann/darf den Rotax aber ab 5200 RPM bei voll geöffneter Drosselklappe betreiben und 5500 RPM ist die maximale Dauerdrehzahl. Deshalb verstehe ich immer noch nicht, warum ihr dann nicht mit dieser Maximalen Dauerleistung steigt.
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