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23. Dezember 2020: Von Udo R. an Nicolas Nickisch Bewertung: +2.00 [2]

Hallo Nicolas,

das ist ein durchaus komplexes Thema.

Die kurze Antwort von Mike Busch wurde schon zitiert: je niedriger die Drehzahl, desto besser. Er, und in dem Zuge die Jungs von GAMI, haben eine Menge Erfahrung gesammelt und protokolliert, auch mit einem Motorteststand, wo mit zahlreichen Sensoren jede Menge Parameter erhalten werden konnten. Denn das Problem ist doch: Jeder Pilot hat so seine Theorien und Überlegungen dazu (wenn es ihn denn interessiert). Ich stelle auch gerade eine Menge Überlegungen genau zu dem Thema an, da ich seit 3 Monaten auch einen Reiseflieger habe und das durchdenken möchte. Effizienz finde ich überaus charmant - und wenn dann der Motor potenziell dadurch noch länger hält, na umso besser.

Aber man muss es letztlich in den Möglichkeiten und Spezifikationen eines jeden konkreten Musters austesten, sei es angesichts von Drehzahlbeschränkungen durch Zelle oder Motorhersteller, oder sei es durch auftretende Vibrationen oder dgl. Das Thema wird ohnehin erst richtig spannend, wenn ein Verstellpropeller eingebaut ist. Ohne Verstellprop gibt es beste Drehzahlen für bestimmte Geschwindigkeitsbereiche zu beachten, die vom Hersteller vorgegeben sind.

Beispiel: Mein Flieger (IO-540 Lycoming 6-Zylinder, Verstellprop) hat keine Drehzahlbeschränkungen, alles von 500 bis 2.700 ist "grün". Im POH gehen die Angaben und Beispielkurven alle 100 U/Min von 2.700 runter bis 1.800 U/min, es werden aber explizit auch Drehzahlen darunter pauschal beschrieben. Es werden für niedrige Drehzahlen beispielsweise maximale Ladedrücke angegeben, die wohl darauf abzielen, das Propellerdrehmoment zu beschränken.

Jetzt habe ich GAMI-Injektoren drin und kann daher einen guten Nutzen daraus ziehen, ganz im Sinne von Mike Busch. Faktoren, die beispielsweise zu berücksichtigen sind: bei niedriger Drehzahl verschiebt sich der Schwerpunkt der Flammfront in Richtung OT (das ist, abhängig von der Ausgangslage, eher schlecht), weil der Motor langsamer dreht, die Verbrennung aber zunächst gleich schnell passiert - also in Relation zur Motordrehung früher verbrennt. Ein ärmeres Gemisch wiederum verlangsamt andererseits die Verbrennung und holt die Verbrennung wieder in den gewünschten Bereich zurück. Wenn man also Peak EGT oder darunter fliegt (also LOP), bieten sich niedrige Drehzahlen geradezu an. Bei hohen Drehzahlen (Verbrennung tendentiell später) auch noch LOP zu verarmen schiebt die nutzbare Leistung unter Umständen zu weit nach hinten, wo der Kolben schon nicht mehr die Kraft übertragen kann, worunter wieder die Effizienz leidet. Ich versuche gerade, aus der Praxis zu ermitteln, was diese Theorie am Ende des Tages für die Praxis wirklich bedeutet. Aber damit habe ich gerade erst angefangen.

Ich fliege im Moment gerne im Cruise bei 2.000 U/min. Beispielsweise mache ich da aus 9 Gal/h 135KIAS, oder aus 11 Gal/h (bei 26.5" MP) 149KIAS, was für einen 50 Jahre alten turbogetriebenen Sechssitzer wohl durchaus respektabel ist. Die Zylinderkopftemperaturen bleiben dabei wunderbar niedrig, bestimmt 30°F niedriger als bei 2400U/min und bei gleichen Geschwindigkeiten. Dabei wird der Flieger - der sowieso schon sehr leise ist - nochmal deutlich leiser, was ein angenehmer Nebeneffekt ist. Demnächst wollte ich mal schauen, wie der Flieger dann bei 1.800 U/min fliegt. Die Drehzahl nutze ich bislang nur im Sinkflug. So niedrige Drehzahlen kann ich aber ohnehin nur in niedriger Höhe überhaupt nutzen, weil bei der Drehzahl mein Turbo kaum mehr Druck aufbaut. Das ist also noch eine Randbedingung, die für mein Muster zu berücksichtigen ist. In der Höhe brauche ich mehr Drehzahl.

Das im Moment beste Anzeigegerät, was wir haben, um vom Innenzustand des Motors etwas mitzubekommen, ist die Zylinderkopftemperatur. Auch das erklärt Mike Busch wunderbar in seiner Pelikan's Perch - Kolumne, die meiner Meinung nach wirklich zu empfehlen ist. Wenn die Kopftemperaturen in Ordnung sind, und man sich an die Herstellergrenzen hält beispielsweise für maximalen Ladedruck bei niedriger Drehzahl, und außerdem keine ungewöhnlichen Schwingungen auftreten, sollte nichts gegen eine möglichst niedrige Drehzahl sprechen.

Also kurz resümmiert: Nimm die niedrigste Drehzahl laut POH, die für ein gewünschtes Leistungssetting genutzt werden kann. Reichen dir z.B. 55% Power kannst du weit runter mit der Drehzahl. Brauchst du 75% wird das nix.

Grüße, Udo

23. Dezember 2020: Von Nicolas Nickisch an Udo R.

Danke!

Ich werde das mal ausprobieren.

Ich komme bei 8,2-8,7 gph auf ~58% Leistung und ~140kts, wenn's gut läuft vielleicht ein tick mehr, allderings TSIO-360.

M.Buschs Methode WOT zu fliegen würde ich gerne mal ausprobieren. Hast Du Erfahrungen damit?

Auch interessant: M.Busch propagiert einen in-flight-Mag-Check tief im LOP. Das Verhalten des Motors ist sehr interessant, wenn auch mir nicht völlig erklärlich. Mit einem Magneten geht zunächst mal die Geschwindigkeit deutlich zurück. Ich würde so etwa 10-12kts ansetzen, wenn man längere Zeit fliegt. AUßerdem geht die EGT hoch und noch drastischer die TIT. Warum die TIT stärker hochgeht als die EGTs ist mir nicht erklärlich. Den EGT-Anstieg sieht man ja auch im normalen Mag-Check.

Außerdem gehen die CHTs sehr schnell hoch. Kein Vergelich mit dem eher langsamen Anstige wenn Du z.B. im climb zu langsam fliegst.

Nimmt man die CHTs als universellen Parameter, dann geht es dem Motor mit einem Magneten gar nicht gut. Auf der anderen Seite deuten die ebenfalls hohen EGT eher nicht auf unkontrollierte Selbstzündungen AKA Klopfen hin.

Ideen?

23. Dezember 2020: Von Udo R. an Nicolas Nickisch

Hallo Nicolas,

ich fliege zwar tatsächlich WOT immer wenn es die Bedingungen zulassen, aber ich würde mich nicht als "erfahren" bezeichnen. Mehr als "es geht" kann man ja auch kaum sagen. Wide Open kann man ja grundsätzlich in typischen non-turbo-Reiseflughöhen mit einer non-turbo-Maschine fliegen. Dass "oversquared"-Fliegen jedenfalls bei Boxermotoren nicht schädlich ist, muss ich ja nicht mehr erwähnen. Genau genommen haben die beiden Werte Ladedruck und Drehzahl so wenig miteinander zu tun und korrelieren überhaupt nur zufällig dann, wenn man den Ladedruck in Zoll Quecksilbersäule misst.

Es geht in physikalischer Hinsicht um das Drehmoment, was am Propeller ankommt (um die beteiligten Bauteile nicht zu überlasten) und darum, wann der Propeller effizient durch die Luft schneidet.

Da gibt es aber auch erhebliche Randbedingungen zum Beispiel bei Vergasermotoren oder eben bei Turbomotoren. Auch bei einer Cirrus mit automatischer Propellerverstellung muss das anders gehandhabt werden.

Die "Hausregeln" 22"/2200, 23"/2300, 24"/2400 etc. sind einfach deshalb omnipräsent, weil sie leicht zu merken sind und bei den Einstellungen kaum etwas falsch gemacht werden kann, außer dass es nicht optimal ist hinsichtlich der Effizienz.

In-flight die Magnete abzuschalten und über längere Zeiträume Daten aufzunehmen finde ich nicht so prickelnd. Habe ich auch noch nicht gemacht, deswegen kann ich dazu nichts beitragen. Wenn die TIT sich anders verhält als die EGT kann das auf Nachverbrennung im Abgastrakt hindeuten? Eine andere Erklärung habe ich nicht. Wenn man wirklich weit LOP ist, also über 100°F Lean, dann findet unter Umständen die Verbrennung ja auch erst sehr spät statt, ggf. auch nur noch teilweise mit mehreren Flammfronten - also eigentlich ein Bereich, wo auch ein gut getrimmter Motor zu Stottern anfängt. Wenn ich sehe, wie wenig Abstand zwischen Zylinderauslass und Einlass des Turboladers ist, kann in der kurzen Strecke sonst eigentlich nichts passieren.

Meinen Motor bekomme ich übrigens bei niedrigen Drehzahlen kaum LOP. Die Peak EGT bleibt da in einem relativ weiten Bereich auf Strichbreite des Anzeigers konstant, die fällt nicht ab, ehe der Motor anfängt, unrund zu laufen.

Die alten Pelicans-Perch-Beiträge gibt es noch im Netz, leider sind die Links falsch, die man im Netz dazu findet. Da ich die gerade vor kurzem "zusammengebastelt" habe (die sind alle ähnlich aufgebaut, wenn man den Titel der Kolumne kennt, kann man den Link erraten), stelle ich Dir die wichtigste Kolumne mal hier hin:

https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-15Manifold-Pressure-Sucks!/

https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-16Those-Marvelous-Props/

https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-18Mixture-Magic/


https://www.avweb.com/features_old/pelicans-perch-19Putting-It-All-Together/

Das ist eine gute Grundlage. Auch gut ist die Reihe "Where should I run my Engine", die baut auf den vorgenannten Links auf. Für Turboflieger natürlich super die "Those Fire Breathing Turbos", an der arbeite ich gerade, auch weil es meine erste Maschine mit Turbo ist. Die Links habe ich alle, sag Bescheid wenn Du mehr "Futter" brauchst.

Grüße, Udo

23. Dezember 2020: Von Wolff E. an Udo R.

@Udo, dein Flieger ist keine "echte" Turbo sondern "turbo normalized". D.h. bis zu einem gewissen Punkt ist er in der Handhabung ein Sauger, ähnlich meiner Twinco Turbo. Du wirst feststellen, das oft die TIT und EGT bei höheren Höhen (über 10.000 ft) nicht mehr zum Verbrauch in z.B. 5000 ft passen. D.h., du musst mit Fuel die EGT und TIT (die vor allem, da es ein Limit gibt) soweit herunter bekommen, dass du "vertretbar" den Turbo "ganz" lässt. Der Austausch des Turbos ist recht teuer, weiß ich aus eigener Erfahrung (allerdings bei mir wegen "Altersschwäche"). Wenn man nur bis ca 7-8000 ft fliegt, ist der Turbo eher "nutzlos", da es kaum bis nichts bringt bei Turbo normalized". Der Benefit kommt erst "oben" über 8.000 ft. Bei mir sind bei 75 % rund 210 kn TAS in 20.000 möglich, Fuel Flow ca 23 Gal (TIT sonst zu hoch), in 8.000 ft sind es ca 180 kn und Fuel Flow ca 20-21 Gal. Alle Werte ROP, LOP "will" mein Motor nicht wirklich, er läuft dann rau und gefühlt "unsauber" obwohl GAMI´s drin sind. Peak-Spread ist ca 20-30 Grad F...

23. Dezember 2020: Von Achim H. an Udo R. Bewertung: +1.00 [1]

In-flight die Magnete abzuschalten und über längere Zeiträume Daten aufzunehmen finde ich nicht so prickelnd. Habe ich auch noch nicht gemacht, deswegen kann ich dazu nichts beitragen.

Würde ich auch bleiben lassen. Dabei ist mir einmal das Herz stehengeblieben. Erstens gehen die Temperaturen durch die Decke zweitens kann sich unverbrannter Kraftstoff im Auspuffsystem ansammeln, der kann mit einem lauten Knall explodiert.

23. Dezember 2020: Von Udo R. an Wolff E.

Hi Wolff,

in FL100 bis 120 kann ich den Motor noch LOP fliegen ohne an den 400°F CHT zu kratzen, Peak Spread habe ich auch, selten mal bis 40°F, meist aber deutlich weniger 10-15°F. Ich schiebe das auf die unterschiedlichen Kühlungsverhältnisse insbesondere vom hinteren Zylinder 6. Da oben wird die Maschine (eine 1970er Turbo Comanche) auch richtig schnell. 150 KTAS bei gut 9 Gal/h und knapp 170 KTAS bei 11 Gal/h (WOTT) hatte ich da schon eingestellt, das ist aber dann bei mir Limit unterhalb der "Red Box". Die Reichweite des Fliegers ist bei dem Setting gewaltig, die "Miles per Gallon" auch.

Interessanterweise geht das da oben aber auch nur, wenn ich die Drehzahl bei 2000 U/min unten lasse (um wieder zum Thema zurückzukehren). Nur dann bleibt die CHT weit genug unten, also außerhalb der "Red Box". Die Turbos (hab auch zwei davon! ;-)) geben dann gerade so noch ein paar Inch dazu, dass es passt. Ohne Turbos und mit vielleicht 8" weniger MP würde die in FL100 nicht so gut laufen.

Höhere Drehzahlen verlangen dann "Spritkühlung", damit die CHT nicht hoch geht. Mehr Speed ist also möglich, wenn ich ROP gehe.

Was mich brennend interessiert, Wolff: Weicht Deine TIT eigentlich von der EGT ab? Und wenn ja wieviel?

Aber es stimmt, er wird da oben deutlich heißer, die Werte aus 3.000 ft sind schon kaum nach FL100 zu übernehmen. Richtige Höhenluft über FL120 habe ich noch nicht "geschnuppert" mit ihr, da bereite ich mich gerade darauf vor. Ich gehe auch davon aus, dass ich da oben weiter anfetten muss. 200+ soll meine ja in der Höhe auch fliegen, bin schon gespannt wie sie läuft. Wenn ich sie dann aber mit jeder Menge Gallonen anfeuern muss, wird sich zeigen ob sich das auf Dauer lohnt bzw. wo die Prioritäten sind.

Grüße, Udo

23. Dezember 2020: Von Wolff E. an Udo R.
Die TIT ist in der Regel höher als die EGT. Um so größer, je mehr Turbo du brauchst. Hängt damit zusammen, das die EGT nur die Temp von einem Zylinder misst pro zwei Umdrehungen und die TIT pro zwei Umdrehungen 2-3 Zündungen (je nach Motor) was natürlich die Temp im Mittel erhöht. Niedrigere Drehzahlen begünstigten natürlich die CHT und TIT deutlich, weil bei niedriger Drehzahl pro Minute wenger Zündungen statt finden. War bei meiner Aerostar ganz krasser Unterschied...
Aber wenn dein Turbo in FL120 kaum noch was bringt, ist vermutlich was undicht. Die Ray Jay's sind da anfällig für. Auch die Airbox mit der Luftklappe ist so eine Sache, die Dichtung wird hart und undicht. Ich hatte diese getauscht und prompt war es deutlich besser...
23. Dezember 2020: Von Udo R. an Wolff E.

So meinte ich das nicht. Ich kann in FL100 noch die volle Startleistung abrufen. Aber wenn ich die Drehzahl runter nehme auf 2000, dann liefert der Turbo in FL100 nicht mehr viel.Der Unterschied ist da doch groß - aber das kennt man ja vom Turbolader in Autos auch. Das reicht dann gerade noch so, um einen sinnvollen LOP-Betrieb zu ermöglichen, bei dem man auch noch ganz gut voran kommt. Mehr Ladedruck kommt mit höherer Drehzahl.

Wenn ich das erste mal in den High Teens war komme ich wahrscheinlich auf das Thema "Turbolader Abdichten" zurück! ;-)

Grüße, Udo

23. Dezember 2020: Von Wolff E. an Udo R.
Je höher die Drehzahl ist, desto mehr Ladedruck schafft der Turbo...
24. Dezember 2020: Von Udo R. an Wolff E.

Wolff,

ich finde den turbonormalisierten Motor gerade in den non-turbo Höhen einem "richtigen" supercharged überlegen. Mithin verdichtet er genauso wie der non-Turbo mit 8,5:1 und nicht mit 7,5:1. Man kann also auch "da unten" so sparsam sein. Angeblich macht das 16% weniger Verbrauch aus.

Grüße, Udo

25. Dezember 2020: Von Dominic L_________ an Wolff E.

Das dachte ich auch, bin aber ins Grübeln gekommen. Meine ursprüngliche Fragestellung war, welche Einstellung mehr Luft in die Druckkabine bringen müsste. Mehr Drehzahl bewirkt natürlich, dass der Zylinderinhalt häufiger ins Abgasrohr gepumpt wird, also steht mehr Luft für den Turbolader bereit. Aber Moment: Wird die Drehzahl etwas reduziert und dafür der Ladedruck erhöht, hat man doch letztlich in den weniger Zylindern dann mehr drin. Und da wir vom exakt gleichen Powersetting sprechen, sollte sich das eigentlich exakt ausgleichen, denn das Powersetting wird bestimmt durch eine bestimmte Kraftstoffmenge, die pro Zeit verbrannt wird - und der muss ganz natürlich die passende Menge Luft beigemischt werden. Und diese gleiche Benzin+Luft= Abgasmenge, die durch den Turbo geht, bestimmt doch direkt, wie viel dieser leisten kann.

25. Dezember 2020: Von Achim H. an Udo R.
Die Diskussion turbogeladen vs turbonormalisiert halte ich für Quatsch. In beiden Fällen gibt es einen maximal erlaubten Ladedruck, ob der nun 30" oder 36" ist, ändert nichts am Prinzip. Meine TR182 war turbonormalisiert, ich durfte aber 31" ziehen, was die R182 nie schaffte aufgrund von Saugverlusten.

Meine TBM ist dann sozusagen turbonormalisiert, da sie auf MSL 1825 PS bringt, ich aber nur 700 (nach Takeoff 850) ziehen darf.
25. Dezember 2020: Von Wolff E. an Dominic L_________
Bei meiner Aerostar war die Druckkabine nicht 100% dicht. Mit hohen Drehzahlen hielt sie länger den maximalen Differenzdruck.
25. Dezember 2020: Von Dominic L_________ an Wolff E.

Da glaube ich Dir, aber woran liegt das in der Theorie? Im Handbuch zur Malibu steht meines Wissens nichts darüber, dass die höheren Drehzahlen irgendwie besser wären, um die Druckkabine zu füllen. Dort steht, dass man die höheren Drehzahlen nutzen kann, wenn beim Leanen ansonsten der Ladedruck ansteigt, was vor allem bei dünner Luft >20.000ft passieren kann.

Einzig denkbar wäre, dass eine Reduzierung des Ladedrucks (also hinter der Drosselklappe) zur Erhöhung des Deck Pressure* führt. Andererseits wirkt der Deck Pressure direkt auf das Ladedruckventil und sollte somit relativ schnell wieder runter geregelt werden. Aber vielleicht besteht da etwas Spielraum?

Ich habe mich bislang so eingehend nur mit den Systemen in der Malibu beschäftigt und bin vielleicht unzulässigerweise von einer gewissen Allgemeingültigkeit ausgegangen. Falls die Aerostar den Druck woanders abgegriffen hat, sind die Überlegungen natürlich Unsinn. Leider scheint es im Internet kein POH zur Aerostar zu geben.

* Kennt jemand das deutsche Wort für Deck Pressure? Ich mag dieses Mischen von Sprachen eigentlich gar nicht.

25. Dezember 2020: Von Wolff E. an Dominic L_________
Die Aerostar hat zwei Turbolader an dem Lycoming 540. Also der selbe Motor wie in der Mirage. Höhere Drehzahlen bringen pro Minute per "Pumpleistung", also mehr Energie, zeigt sich auch im EGT bzw TIT.
28. Dezember 2020: Von Patrick Lean Hard an Wolff E.

Theoretische (dumme) Frage, aber interessiert mich:

Angenommen ein KFZ Motor wird per Gaspedal auf 2500 RPM eingestellt. Legt man im Stand den 5. Gang ein, würgt man den Motor ab. Legt man auf der BAB den 1. Gang ein, ebenso...

Nun zum Flieger. Bei den meisten LyContis (ohne Getriebe...) ist Prop RMP = Kurbelwellen RPM. Angenommen der Motor ist mittels Throttle auf voller Leistung. In Bezug auf die Auto Analogie oben: Wie verstellt sich mittels Prop-RPM die Kurbelwellen RPM? Könnte man (ohne Governor "RPM Bereich" Regelung) einen Motor abwürgen? Z.B. bei Max Power auf minimale RPM?

Danke im Voraus für eine "ELI5" Erklärung!

28. Dezember 2020: Von Eric Frenken an Patrick Lean Hard

Ich kann Deinem Gedankengang nicht ganz folgen. Z. B. weiß ich nicht, wieso Du meinst, man würde einen Automotor abwürgen, wenn man auf der BAB bei 2.500 U/min den ersten Gang einlegt.

Aber eins sei gesagt. Wenn Du "Vollgas gibst" und die Drehzahl (wie auch immer) niedrig hältst, gibt der Motor nicht, wie Du sagst, volle Leistung ab. Leistung ist ein Produkt aus Drehmoment (wird u. a. aus der Gasstellung/Drosselklappenstellung heraus bestimmt) und Drehzahl.

28. Dezember 2020: Von Wolff E. an Patrick Lean Hard
Wenn man auf der BAB den ersten Gang einlegt (was vermutlich nur sehr schwer geht (arme Synchronringe)) fliegt dir der Motor regelrecht um die Ohren. Das bei angenommen ca 100 km/h, sonst würde dein Kommentar "auf der BAB" keinen Sinn machen. Oder was meinst du mit "BAB"?
28. Dezember 2020: Von Dominic L_________ an Patrick Lean Hard

Der Motor wird abgewürgt, wenn BrakeHP > ShaftHP. Im Auto tritt das ein, weil durch die Trägheit des Fahrzeuges kurzzeitig ein sehr hohes Drehmoment an der Kurbelwelle benötigt wird, diese also sehr stark gebremst wird durch die Beschleuigung des Fahrzeuges von 0 auf ca. 10 km/h. Ist der Motor groß genug, kann das funktionieren, ggf drehen auch dei Räder mal kurz durch. Aber generell wird die Kupplung benötigt, um durchzurutschen und dem Motor ein paar mehr Umdrehungen und somit Zeit zu verschaffen, die SpitzenBrakeHorsePower werden also reduziert - wenn ein solches Wort überhaupt existieren darf...

Na klar klappt das beim Flugzeug auch. Der normale Propeller ist aber natürlich zu klein, um genug Luftwiderstand zu bieten, um den Motor zum Stehen zu bringen. Selbst wenn er schon stehen würde und durch eine Art Kupplung auf den Motor gegeben würde, wäre die Masse nicht groß genug, um so einen großen Motor anzuhalten - wir reden ja bei allen Flugmotoren von recht viel Hubraum.

Folglich braucht man eben einen großen Propeller, einen SEHR großen. Erzeugt der genug Luftwiderstand, geht natürlich der Motor aus. Gleiches würde passieren, würde man einen kleinen Propeller verwenden, der dann eine sehr hohe Drehzahl hätte und plötzlich von flachesten auf den steilsten Winkel verstellt würde. Aber der Fall ist eher theoretisch, da Propeller so schnell nicht drehen sollten.

Zu unterschiedlichen Propellern und was Motoren so drehen können, gibt es von Matthias Wandel ganz interessante Tests (allerdings mit diversen Elektromotoren) auf YouTube. TL;DR: Man braucht halt den richtigen Propeller, der genau die richtige Leistung "abnimmt".

Eine Maximalleistung in dem Sinne gibt es beim Motor auch nicht. Die Leistung wird definiert durch das Drehmoment * Drehzahl. Das Drehmoment kann man im Prinzip beliebig steigern, indem man den Ladedruck immer weiter erhöht und immer mehr Benzin dazu gibt. Auch die Drehzahl ist erst einmal theoretisch beliebig steigerbar. In beiden Fällen fliegt einem natürlich irgendwann alles um die Ohren. Ich will damit nur sagen, dass ein 310PS-Motor selbstredend auch 320PS leisten kann. Wahrscheinlich auch 500. Vielleicht auch 800 - aber mit Sicherheit nicht 2000 Stunden lang. Es gibt eine Leistung, bis zu der er maximal verwendet werden soll, aber das ist kein physisches Limit. Beim Auto ist das eben von der Elektronik so geregelt.

28. Dezember 2020: Von Patrick Lean Hard an Dominic L_________
Danke. Der Prop bringt den Motor nicht zum stehen, aber er kann die Umdrehungen der Kurbelwelle verändern, unabhängig wieviel „Leistung“ im Motor anliegt.

(Google:)

With a constant speed propeller, the throttle only affects RPM when the prop is still at its fine pitch stop. When there is enough power to exceed the RPM at which the governor is set, the governor starts regulating RPM by increasing pitch. While the prop is on the governor, changing throttle position doesn't have an effect on RPM unless the throttle is reduced enough to cause the prop to hit its fine pitch limit.

——

In the context of that discussion, it doesn't matter much whether it's the engine or propeller.

RPM is just a unit of measure, and you can apply it to anything that turns.

For the pilot, the prop speed is one of the most important parameters, so it is the prop RPM that is usually displayed.

Many, perhaps most small aircraft have 'direct drive' prop, where the engine shaft drives the propeller directly. Obviously, their RPM will be exactly the same.

So again, in the context of that discussion, the important points were how RPMs are changed. And they change together, they are hard-linked (lest there is a horrible failure): if one drops, the other does too. The numbers may be different if there is a gearbox, but who cares.

If you are still interested why things happen as they do, you can ask a separate question.


Die Frage kam einfach auf weil man ja selbstredend hinnimmt dass die Leistung vom Motor (hinten) auf den Propeller (vorne) übertragen wird (MOTOR —>PROP). Dass dann mittels Propeller Verstellung die Umdrehungen der Kurbelwelle des Motors verändert werden kann, oder besser gesagt, warum das so ist würde ich gern einfach erklären können. Danke.
28. Dezember 2020: Von Dominic L_________ an Patrick Lean Hard

Also im Standgas sind die RPM natürlich niedrig um Sprit zu sparen. Theoretisch könnte man den Motor sicher auch immer mit beispielsweise 2500 RPM drehen lassen und den Propeller einfach komplett flach stellen, jedenfalls so, dass er in keine Richtung Schub abgibt. Zum Landen würde das reichen, aber es wäre halt nicht sehr spritsparsam. Das wäre mal ein wirklicher Constant Speed Prop!

Realistisch gibt es eben den Drehzahlbereich, wo die RPMs noch außerhalb des wirklichen Arbeitsbereichs sind. Und im interessanten Bereich so um 2000 RPM wird dann der eingestellte Wert gehalten, indem die Last, die der Propeller darstellt, an die abgegebene Leistung des Motor angepasst wird. Ist die Last zu klein, steigt die Drehzahl des Motors, ist die zu groß, sinkt die Drehzahl ab - wenn der Propeller groß genug wäre, auch bis zum Abwürgen des Motors. Das reguliert eben der Prop Governor. Er sorgt dafür, dass so viel Leistung vom Motor abgenommen wird, dass die Drehzahl stimmt.

Das ist dann auch das Problem eines Festpropellers - er muss so gestaltet sein, dass er den Motor bei Volllast auslastet, also einen entsprechenden Widerstand bietet. Würde er das nicht tun, bräuchte der Motor eine anderweitige Drehzahlbegrenzung (im Auto elektronisch - ich bin mir nicht sicher, ob die alten Flugmotoren auch so etwas haben) oder würde zu schnell werden. Man muss aber bedenken, dass Widerstand nicht notwendigerweise auch nützliche Vortriebarbeit ist. Der Propeller kennt zwei Stellungen, in denen er keinen Vortrieb bietet - bei einem Anstellwinkel von 0° und von 90°. In einen Fall dreht er sehr leicht mit den Blättern wie ein Messer durch die Luft schneidend und im anderen Fall wirkt er eher wie ein Radiallüfter, wirbelt die Luft also nach außen - aber ohne Vortrieb. Aus letzterem Grund müssen die Garrett-Triebwerke, bei denen der Propeller beim Start schon bei geringer Turbinendrehzahl sehr schnell drehen muss, in der 0°-Stellung gestartet werden, da sonst der Luftwiderstand zu hoch ist, aber ich schweife ab.

28. Dezember 2020: Von Patrick Lean Hard an Dominic L_________

Danke Dir!

Und im interessanten Bereich so um 2000 RPM wird dann der eingestellte Wert gehalten, indem die Last, die der Propeller darstellt, an die abgegebene Leistung des Motor angepasst wird.

Was genau passiert im Motor wenn die abgegebene Leistung angepasst wird? Kolben verlangsamen? MAP bleibt gleich... Danke nochmals!

28. Dezember 2020: Von Dominic L_________ an Patrick Lean Hard

MAP bleibt gleich? Wie kommst Du da drauf?

Du schiebst doch langsam den Gashebel hoch (oder rein). MAP steigt langsam, relativ schnell wird aber bspw. 2600 RPM erreicht. Wenn man es zu schnell macht auch mehr. Dann schiebst Du das Gas weiter nach vorne und die Drehzahl wird aber konstant auf 2600 geregelt, während MAP ansteigt bis 100% Leistung anliegt. Daraus resultiert ja gerade die unterschiedliche Leistung bei gleichen RPM - aus dem unterschiedlichen Ladedruck.

Ich finde, dass sich das jedes Mal wieder komisch anfühlt beim Start. Irgendwie nimmt man die Leistung doch durch steigende Propellerdrehzahl wahr. Wenn der dann volle Drehzahl hat, hat man erst einmal den Eindruck, dass da nichts mehr kommt, aber das stimmt natürlich nicht. Aber Drehzahl hört man halt und Ladedruck nicht.

Ich rede jetzt natürlich von einem Constant Speed Prop.

Bei einem einfachen Verstellpropeller ist die Sache ja klar: Anderer Anstellwinkel, andere Last, also bei gleicher Gaseinstellung andere Drehzahl. Der Fall ist nicht wirklich überraschend.

29. Dezember 2020: Von Patrick Lean Hard an Dominic L_________

Ich meinte es so:

Leistungshebel bleibt gleich - MAP steht auf bspw. 25". Propellerverstellung wird von 2500 auf 2300 RPM verstellt. Kurbelwelle geht von 2500 auf 2300 RPM bei gleichbleibender Position des Leistungshebels.

@Tobias -> Leistung gelöscht und Leistungshebel eingesetzt.

29. Dezember 2020: Von Tobias Schnell an Patrick Lean Hard

Propellerverstellung wird von 2500 auf 2300 RPM verstellt. Kurbelwelle geht von 2500 auf 2300 RPM bei gleichbleibender Leistung "im Motor"

Die Leistung bleibt nicht gleich, denn (wie oben schon geschrieben) ist Leistung=Drehmoment*Drehzahl. Im Anhang mal als Beispiel ein Auszug aus dem Handbuch einer P210. Gleicher Ladedruck ergibt umso weniger %BHP, je niedriger die Drehzahl ist.



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p210_cruise.jpg


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