Manifold Pressure

[Andy83]

Tach Leute,

 

wollte mal fragen wie es sein kann dass im Manifold-Pressure ein Unterdruck angezeigt wird, obwohl der Motor steht??? :confused:

 

Jemand ne Idee?

 

Gruss, Andy

 

[juliett bravo]

Hallo Andy

 

Wieso Unterdruck bei stehendem Motor?

ISA (Standardatmosphäre) entspricht 1013.25 hPa resp. 29.92 inHg.

Das Anzeigegerät zeigt den Ladedruck meist in "Inches Quecksilbersäule" an.

Ich sehe auf dem Bild einen Wert von ca. 29 inHg, also nichts von Unterdruck... ;) Druck im Ansaugrohr = Aussendruck

[iceman007]

Hallo Andy,

 

in Flugzeugen, besonders in älteren gibt es Anzeigesysteme die nach dem Syncho-Resolver Prinzi arbeiten.

 

Wie ein Synchro funktioniert siehst du hier: http://www.synchro-systems.com/SynInfo.htm

 

Wie ein Resolver funktioniert siehst du hier: http://www.synchro-systems.com/ResInfo.htm

 

Grundsätzlich ist es so das der Zeiger des Instrumentes quasi der "Slave" der Gegenseite darstellt. Der Haken an der Sache, falls das überhaupt einer ist, ist das wenn die Versorgungsspannung der Einheit weggenommen wird, bleibt der Zeiger in seiner letzten Position stehen.

Hab leider keinen Scanner sonst könnte ich dir ein paar Seiten aus meinen Grundlagen-Unterlagen schicken.

 

so long

 

Frank

[Andreas M]

Manifold Pressure (MP) ist bei "ungeladenen" reinen Saugmotoren nur im Stillstand ein echter Druck, dann nämlich dem momentanen Aussendruck entsprechend (also Höhe + Temp. + Tief/Hochdruckgebiet korrigieren bitte... :-).

Sobald jedoch der Motor läuft, ist der MP eigentlich ein MU (Manifold-Unterdruck): Der Motor saugt seine Verbrennungsluft ja an und da im Vorfeld bis zur Druckabnahme für dein MP-Anzeigegerät etwelche Widerstände im Luft-Weg sind (Filter, Klapperatismen, Knicke, Drosselklappen, Venturis, etc..), wird sicher ein tieferer Druck angezeigt als der Aussendruck eigentlich ist. Deshalb: Drosselklappe voll offen = viel Power = beinahe Aussendruck auf dem MP. Drosselklappe (fast) geschlossen = wenig Power = grosser Unterdruck = tiefer MP.

 

Fast unzulässig vereinfacht, ich weiss... aber nicht total daneben.

 

Gruess Andreas

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

Die Manifold- Pressure (MP) zeigt den aktuellen Druck in Inches Mercury (Zoll/ Quecksilber) an; das Altimeter zeigt 600 ft. AMSL (QNH) an; also wäre das QFE (Altimeter auf 0ft.) in etwa gleich der MP (ca. 29.25 in./Hg) was hier auf ein leichtes Hoch (Meteorologisch) schliessen lässt (Sonnenschein).

 

Hier wird der begriff 'Drossel' (Throttle) erst ersichtlich; im Leerlauf bei ca. 600 U/min-¹ wird beim 4-Taktmotor 300 mal pro Minute der Hubraum des Motors angesaugt, wobei aber nur eine kleine Menge des zündfähigen Gemisches genügt, um den Betrieb des Motors in diesem Zustand zu halten (nur kleiner Spalt bei der Drosselklappe offen), der Rest ist viel Unterdruck (Tiefer MP).

 

Warum diese Anzeige? Sie ist eine adäquate und relativ einfache (wenig Gewicht) Anzeige des Drehmomentes, welches der Kolbenmotor abgibt; sei es als Anhaltspunkte für Settings im Climb, Cruise oder Descend; oder als Limits bei Verwendung von Turboladern (Abgas/ mechanisch angetrieben), Getrieben oder Riemen; sei es, dass die Motoraufhängung, Propeller, oder die Querruderleistung (Torque) beim Start oder Flug das Limit vorgibt, so ist dies im MP-Instrument als gelber Bereich (Limite für z.B. 5 min.) oder rote Linie (Never exeed) bezeichnet.

Aufgrund des Steigens in der Atmosphäre (Ziel des Fliegens!) nimmt der Aussendruck (auch die MP) ab und das Gas (Throttle) wird entsprechend nachgeführt; da aber auch der Sauerstoffanteil abnimmt muss das Gemisch angepasst also abgemagert werden (Drosselklappe im Verhältnis mehr geöffnet, die Treibstoffzufuhr vermindert [Leaned Mix] werden) [andere Geschichte?]. Es sei denn man ist Turbocharged unterwegs, der den Ladedruck auf Sealevel hält (mittels Wastegate 29.92 in.HG bis 10'000ft. hält oder Supercharged den Ladedruck bis 35 in.Hg auf 13'500ft. presst...

 

Es wird einfach der Druck im Ansaugkrümmer (Zwischen Vergaser/Drosselklappe und Einlassventile) abgenommen und um ein Aneroid welcher den Zeiger bewegt geleitet... so einfach ist das... im PKW wird dieser Unterdruck übrigens für die Bremskraftverstärkung benutzt... (Einst auch Zündzeitpunktverstellung... Ok. hier oute ich mich eines der besten Fahrzeuge aller Zeiten zu fahren: VW-Käfer '74 Cabrio... und dazu bitte keine Kommentare :007:)

 

Man gibt nicht einfach 'Gas', sondern man öffnet die Drossel und lässt den Motor seiner Bestimmung nach die Arbeit tun...

 

Beim Turboprop (Zweiwellen/ Heli) werden die Oeldruckdifferenzen der Wellengetriebenen Pumpen N1/ N2 unter berücksichtigung der Drehzahldifferenz benutzt um eine Torqueanzeige zu generieren aber das ist auch ein anderes Spiel...

 

...Die Synchro/Resolver kenne ich eher als Drehzahlgeber (z.B. Jet-Ranger)... Beim R22 sind es Hall-elemente für Rotor-RPM...

[Hägar]

Sobald jedoch der Motor läuft, ist der MP eigentlich ein MU (Manifold-Unterdruck): Der Motor saugt seine Verbrennungsluft ja an und da im Vorfeld bis zur Druckabnahme für dein MP-Anzeigegerät etwelche Widerstände im Luft-Weg sind (Filter, Klapperatismen, Knicke, Drosselklappen, Venturis, etc..), wird sicher ein tieferer Druck angezeigt als der Aussendruck eigentlich ist.

 

Das stimmt aber nur bedingt.

 

Die meisten Ansaugsysteme sind mehr oder weniger ausgeprägt nach dem "Ram Recovery"-Prinzip ausgelegt.

 

Vergleichbar einem Pitotrohr wird der Fahrt- oder im Stand bereits der Propellerwind dazu verwendet, einen Staudruck aufzubauen.

Bringt, verglichen mit einem eigentlichen Lader, nicht besonders viel, ist aber "gratis" und sorgt eben doch dafür, dass der Ladedruck leicht über dem Aussendruck zu liegen kommt.

 

 

Gruss

 

Ruedi

[Andreas M]

Aber nur, wenn du Speed drauf hast. Am Boden, z.B. anfangs T/O Roll, hast du nix zu Gute in Sachen Ram (nur etwas RAM im GPS...). Der Ram aus dem Propellerstrom beim T/O... weiss da nicht recht: Verwirbelung, nahe an der Nabe mit hoher Blattsteigung: Viel bringt das nichts. Da ist es viiiiiiieel wichtiger, oberhalb von 5000 ft DA (für die meisten Conti und Lyco) auf dem Taxiway nach dem normalen Magnet-check einen Fullpower Mixture-Leaning Einschub zu machen (Achtung: hinten dran steht vielleicht ein ECOLIGHT aus dem Freaktal auf einer Alpeneinweisung...). Das bringt so um die 100-200 RPM mehr. Eventuell Match-entscheidend! Und eben: dann, im "Check before departure" nicht routinegemäss-mittellandmässig den Mixture wieder auf rich stellen, sondern die im Full-Pwr-Mixture-Prozess herausgefundene Mixturehebel-Stellung bitte belassen (s. oben: Matchentscheidung)

 

Gruess Andreas

[da_zero]

Salü Zäme,

...Es sei denn man ist Turbocharged unterwegs, der den Ladedruck auf Sealevel hält (mittels Wastegate 29.92 in.HG bis 10'000ft. hält oder Supercharged den Ladedruck bis 35 in.Hg auf 13'500ft. presst...

 

Darf ich mich hier mal kurz mit einer Frage einklinken?

 

Ich kenne die beiden Begriffe "Turbocharged/Supercharged" nur aus der Fahrzeugtechnik. Dabei bezeichnet Turbocharged Motoren, die durch eine Turbine im Abgasstrom angetrieben werden, während Supercharged einen mechanisch direkt vom Motor angetriebenen Lader beschreibt.

 

Wird diese Unterscheidung in der Luftfahrt nicht getroffen? Denn regeln kann man beide Systeme so, das man einen Luftdruck auf Meereshöhe erhält...

 

Gruß Florian

[Hägar]

Dabei bezeichnet Turbocharged Motoren, die durch eine Turbine im Abgasstrom angetrieben werden, während Supercharged einen mechanisch direkt vom Motor angetriebenen Lader beschreibt.

 

Diese Unterscheidung wird oft gemacht, ist aber eigentlich falsch.

 

Mit Supercharger ist grundsätzlich jede Einrichtung gemeint, die den Ladedruck über den Umgebungsdruck erhöht, ein Turbocharger ist eine mögliche Bauform. Die Vorsilbe Super.. bedeutet ja auch nur Ober.. oder Über.., hier geht es also darum, dass ein Überdruck erzeugt wird.

 

Neben rein mechanischen und abgasgetriebenen Ladern gibt es z.B. auch noch Druckwellenlader; auch das einfache Resonanzrohr dient demselben Zweck.

 

Im zweiten Weltkrieg gab es mehrere Typen, die im Rumpf einen reinen Lademotor eingebaut hatten. Dieser trieb mit bis zu 1500 PS einen grossen Lader an, der die in den Flügeln eingebauten Motoren mit Ladeluft versorgte. Damit sollten grosse Höhen erreicht werden, richtig serienreif wurden derartige Systeme aber nie.

 

 

Gruss

 

Ruedi

[Markus "Tomcat"]

Darf ich mich hier mal kurz mit einer Frage einklinken?

 

Ich kenne die beiden Begriffe "Turbocharged/Supercharged" nur aus der Fahrzeugtechnik. Dabei bezeichnet Turbocharged Motoren, die durch eine Turbine im Abgasstrom angetrieben werden, während Supercharged einen mechanisch direkt vom Motor angetriebenen Lader beschreibt.

 

Wird diese Unterscheidung in der Luftfahrt nicht getroffen? Denn regeln kann man beide Systeme so, das man einen Luftdruck auf Meereshöhe erhält...

 

Gruß Florian

 

Dafür wird in der Luftfahrt zwischen turbonormalized und turbocharged unterschieden. TN bringt MP "nur" auf Meereshöhendruck (29.92") ... TC lädt auf höheren Druck auf.

[Andi Rotorchopf]

Hoi Zäme,

 

Verwendung von Turboladern (Abgas/ mechanisch angetrieben)

habe ich auch geschrieben,wollte aber nicht allzuweit vom Thread abschweifen...

 

Es gibt auch Mischformen wobei der Motor mechanisch aufgeladen wird und die Abgasturbine auf die Kurbelwelle wirkt (Verdichter und Turbine über die Kurbelwelle verbunden): Die runden schwarzen Töpfe (Kreis) enthalten die Abgasturbinen.

...en Detail...

 

 

Hier Turbocharger

 

Hier Supercharger

 

Hier der klassische Turbocompound (Gell, sowas Ruedi :008:)

Der sollte sich von selbst erklären...

 

Auf die Spitze getrieben... mit 28 Zylindern/56 Ventilen (Von Hand einzustellen)/56 Kerzen... taugte somit in der Zivilluftfahrt nicht :009:

 

HIER alles auch über verschiedene Bauarten usw.

 

Zurück zu TOPIC

[Andy83]

Moin Leute,

 

erst mal Danke für alle Antworten, echt en interresantes Thema...

 

Noch ne Frage: Warum fliegt man nicht immer mit Throttle voll auf? Dass ist ja normal die Stellung wo ein Motor am Wirtschaftlichsten arbeitet. Mann kann ja dann die Leistung über den Verstellpropeller regulieren.

 

Oder seh ich da was falsch?

 

Gruss, Andy

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

@Andy83: Nein! Jeder Motor (und speziell Fliegermotoren) haben ein Drehzahlbereich in welchem der Wirkungsgrad (Drehmoment) am besten ist. Oberhalb dieser Drehzahl findet kein optimaler Gaswechsel (Drehmomentverlust) mehr statt und darunter fehlt es an RPM (Propeller). Deshalb sind Ansaugkanallänge und Staudrücke am Auspuff (ned Resorohr) auf diese optimale Drehzahl ausgelegt. Hier arbeitet der Prop auch am Besten (Fixpitched: optimaler Startschub bei optimaler Reisegeschwindigkeit; besser -> Verstellprop). Kleinere Motore mit höheren Nenndrehzahlen an grösseren (leiseren) Props leisten sich da eine Übersetzung. Auch ist der Drehzahlbereich durch die nichtverstellbarkeit des Zündzeitpunktes beschränkt (im Gegensatz zum PKW, welcher nicht nur darüber verfügt, sondern auch mittels Klopfsensoren optimal einstellt; mit Lambdasonden wird das Gemisch optimal der Luftdichte angepasst) OK, durch die Doppelzündung (2 Zündkerzen pro Zylinder) muss auch nicht soweit auf Frühzündung gestellt werden, da im Brennraum das Gemisch an zwei Punkten entzündet wird.

 

Auch zu langes Vollgas bei optimaler Drehzahl verursacht eine Hitze die durch die vorhandene Kühlung nicht abgeführt werden kann; daher behilft man sich damit, dass etwas Extra Sprit zusätzlich zugeführt wird, welches die Temperatur von innen her senkt. Also für die Startrollstrecke und den Anfangsteigflug Vollgas (oder was MP erlaubt) mit Höhenruder die Geschwindigkeit für bestes Steigen halten.

Bei erreichen der Platzrundenhöhe wird der Höhengewinn in Geschwindigkeit umgesetzt und damit man nicht über die V NE rüberschiesst nimmt man Gas weg (Schliesst die Drossel) soweit wie die Geschwindigkeit für beste Reichweite erreicht ist und gehalten werden kann.

 

Auch sind zum Beispiel MP settings für Cruise vorgesehen; oder auch Climb oder Descend. Vorallem ist dafür Sorge zu tragen, dass der Motor/Prop nicht Überdrehzahlen ausgesetzt werden (Am Prop zu grosse Fliehkräfte, beim Motor besteht die Gefahr, dass die Ventile nicht mehr rechzeitig schliessen können und mit mit dem hochfahrenden Kolben in berührung kommen).

 

Wie gesagt braucht man für die Höhen Leistungsreserven da durch Luftdichtenabnahme die Motorleistung nachlässt und diese dann abrufen kann. Wenn die Startleistung limitiert ist, kann man aber leichter bauen...:rolleyes: was auch wieder die Startrollstrecke verkürzt...

[Hägar]

Warum fliegt man nicht immer mit Throttle voll auf? Dass ist ja normal die Stellung wo ein Motor am Wirtschaftlichsten arbeitet.

Weil nicht nur der Motor, sondern auch die Zelle und der Propeller je eine Wirkungsgradkurve haben.

 

Die Abstimmung Flugzeug/Motor ist eigentlich immer ein Kompromiss.

Einerseits möchte man auf möglichst kurzen Pisten starten und vernünftig steigen können, andererseits im Reiseflug möglichst ökonomisch fliegen. Das Erste bedingt einen möglichst starken Motor, sprich Leistungsüberschuss, das zweite würde einen Treibling bedingen, der bei relativ hoher Leistung (=Topwirkungsgrad) gerade soviel Leistung abgibt, um die Maschine +/- bei bester L/D- Geschwindigkeit in der Luft zu halten.

Beides zusammen geht nicht, im Bezug auf den Reiseflug bedeutet der gewählte Kompromiss i.d.R. dass die besten Werte bei 60-75% Motorenleistung liegen.

 

Würde man nur auf den Wirkungsgrad des Motors achten, wäre der Widerstand der Maschine bei der resultierenden Geschwindigkeit zu hoch, somit der Gesamtwirkungsgrad Zelle+Motor schlecht.

 

Ein interessantes Beispiel war die kompromisslos auf Reichweite optimierte Voyager von Burt Rutan, die 1986 nonstop die Welt umrundete. Diese hatte 2 unterschiedliche Motoren, einen Stärkeren und einen Schwächeren.

Zum Start wurden beide verwendet, dennoch braucht man 4300m um abzuheben. (Kein unnötiger Leistungsüberschuss !!)

Nach einem stundenlangen Steigflug auf ca 15’000t (Irrtum vorbehalten) wurde der schwächere Motor abgestellt, der andere konnte jetzt mit annähernd Vollgas = optimaler Wirkungsgrad betrieben werden. Nachdem ca. die Hälfte des Treibstoffgewichts verbrannt war, wurde der schwächere Motor angelassen und konnte nun seinerseits mit optimalem Wirkungsgrad betrieben werden, der andere erhielt für den Rest des Fluges frei.

 

Nur mit diesem Trick konnten die Wirkungsgradmaxima von Zelle und Motor(en) soweit angenähert werden, dass dieser Flug möglich war.

 

 

 

Gruss

 

Ruedi

[Andi Rotorchopf]

Genau :D

 

Soweit zu gehen hätt ich mich nicht getraut und wers interessiert: Hier ist die gesamte Geschichte zu Burt Rutan, einer der innovativsten Flugzeugbauern (Entenflügler usw.), seinem Bruder Dick und Jeana Yeager als Piloten der Voyager... für mich war das grad so faszinierend wie die Apollo-Mondflüge...und ohne Verschwörungstheorieen...

 

Duckundweg

[Markus "Tomcat"]

... und dann kommen auch noch die Jungs von GAMI aus Oklahoma und predigen dass man WOT (wide open throttle) und dafür LOP (lean of peak) fliegen soll.

 

:005:

[Andi Rotorchopf]

Salü Zäme,

 

Wie gesagt braucht man für die Höhen Leistungsreserven da durch Luftdichtenabnahme die Motorleistung nachlässt und diese dann abrufen kann. Wenn die Startleistung limitiert ist, kann man aber leichter bauen... was auch wieder die Startrollstrecke verkürzt...

 

Der Reiseflug sollte schon in jener Höhe stattfinden, in welcher der Motor, Propeller, Zelle und Aerodynamik (auch passend zum Gewicht) ihren besten Wirkungsgrad haben. Da dürfte natürlich auch die Drossel voll offen sein, ohne Schaden anzurichten...

 

Das Leanen ist dann wieder ein Kapitel für sich; hier können sich kapitale Motorschäden ganz langsam anschleichen und im dümmsten Moment zuschlagen...

 

Back to Topic