Flugzeugvergaser

[jumpy100]

Hallo zusammen

 

Ich suche Informationen über Flugzeugvergaser für meine Maturaarbeit.

Weiss jemand wo ich gute Informationen und gutes Bildmaterial finde?

 

Danke.

 

Freundliche Grüsse

Marlies

[Basti1995]

Hallo Marlies,

 

ich habe mal versicht etwas für dich zufinden und habe etwas gefunden, ob dir dieser Artikel hilft oder nicht, weis ich nicht.

Aufjedenfall enthällt er auch eine Skizze eines Flugzeugvergasers.

 

HIER: ist er:

http://www.tagesschau.sf.tv/Nachrichten/Archiv/2008/02/20/Schweiz/Flugzeug-Vergaser-fuehrt-zu-Abstuerzen

 

einen zweiten Link ahbe ich auch noch gefunden:

http://de.wikipedia.org/wiki/Leanen

 

vielleicht helfen dir ja die Links..

 

Ich hoffe, ich konnte helfen

[jumpy100]

Vielen Dank.

Der erste Link bringt mir nicht viel, weil die Skizze überhaupt nicht beschriftet ist und schlecht erkennbar. Ich habe die Seite auch gefunden.

Der 2. Link ist super. Wusste nicht das der Vorgang Leanen heisst. Danke.

[willard]

Wusste nicht das der Vorgang Leanen heisst.

 

Marlies, viel Erfolg bei Deiner Maturaarbeit. Toll, dass Du ein Thema aus der Aviatik gewählt hast, ich wünsche Dir viel Erfolg dabei.

 

Bitte erlaube mir noch folgenden Hinweis: Wenn Dein Thema "Flugzeugvergaser" heisst, du jedoch noch nie den Begriff "leanen" gehört hast, musst Du dich darauf einstellen, Dich noch ziemlich tief in die Grundlagen einzuarbeiten.

 

Lass Dich davon jedoch nicht entmutigen, verstehe es bitte als Ansporn und kleinen Hinweis, dass noch viel zu tun ist :)

[jumpy100]

Ja, danke für den Hinweis. Meine MA dreht sich aber um etwas völlig anderes. Der Titel ist Flugunfälle im Vergleich-Samedan ein Sonderfall?

Dabei brauche ich Infos über den Vergaser wegen der Vergaservereisung.

Hast du nützliche Infos? Nebst wikipedia?

 

danke.

[G115B]

http://de.wikipedia.org/wiki/Vergaser

 

http://ma3naido.blogspot.com/2009/12/aircraft-engines-carburetor-systems.html

 

http://peswiki.com

 

http://www.flightlearnings.com/carburetor-icing/647/

[Basti1995]

@Marlies,

toll, ich freue mich sehr, das ich dir ein bisschen helfen konnte =)

auch von mir, viel Glück bei der Arbeit :)

[fm70]

Wusste nicht das der Vorgang Leanen heisst. Danke.

Der Lehrer hätte sicher Freude, wenn Du statt des denglischen den korrekten deutschen Ausdruck verwenden, also abmagern schreiben würdest – und dabei auch gleich noch die Orthographie berücksichtigen würdest. :005:

 

Dabei brauche ich Infos über den Vergaser wegen der Vergaservereisung.

Stichwörter: Luftfeuchtigkeit, Venturi-Düse, Bernoulli-Gesetz, adiabatische Ausdehnung eines Gases, Verdampfungswärme. Und falls Du die kunstflugtauglichen Flugzeuge auch berücksichtigen willst: Membranvergaser.

[Gast]

Mir sind die wichtigsten Hersteller von Flugzeugvergasern noch im Kopf.

Hier findest du gute ,meist englische Seiten:

 

Marvel-Schebler Carburetor

Bendix Carburetor

Bing Power Systems

 

Viel Erfolg

 

Alex

[Volume]

Hallo Marlies,

 

wenn du dem englischen mächtig bist, dürften dir die Links in diesem Posting weiterhelfen.

Der aktuell meistverbaute Flugzeugvergaser (in den Rotax-Motoren) stammt von Bing, in deren Datenblätters solltest du mehr (deutsches) Material finden, als du brauchst. Der Rotax nutzt den Typ 64, ein vergleichbarer Vergaser findet sich auch bei Jabiru und den meisten Limbach und Sauer Modellen. Dies ist jedoch ein Gleichdruckvergaser, der keine manuelle Gemischverstellung besitzt.

In den "traditionellen" Flugmotoren findet man einfache Venturivergaser mit Schwimmerkammer.

 

Mal ein ganz bischen Theorie:

Ein Vergaser besteht grob aus zwei Komponenten, der Schwimmerkammer und der Venturidüse. In der Venturidüse wird ein realtiver Unterdruck erzeugt (und zwar Luftdichte/2 * Durchflußgeschwindigkeit²), der durchgesetzten Luftmasse entspräche "Luftdichte * Durchflußbeschwindigkeit" (das würde man eigentlich gerne messen).

In der Schwimmerkammer wird über einen Schwimmer und ein Nadelventil ein konstanter Benzinstand eingeregelt, die Schwimmerkammer ist zum Umgebungsluftdruck belüftet.

Ein der Luftmasse proportionaler Benzinstrom wird nun dadurch erreicht, dass man das Benzin durch eine Düse aus der Schwimmerkammer in die Venturidüse saugt, dabei ist der Strömungswiderstand des Benzins (also der Druckabfall in der Benzindüse) proportional zum Quadrat der Benzinströmungsgeschwindigkeit, so wird (theoretisch) immer ein dem Luftmassendurchsatz proportionaler Benzindurchfluss angesaugt und in der Venturidüse verstäubt. Da der Druckabfall recht gering ist, ist es wichtig dass er nicht durch einen zu hohen oder niedrigen Benzinstand in der Schwimmerkammer beeinflusst wird, daher die Notwendigkeit dieser Regelung.

Das würde auch alles perfekt funktionieren, wenn da nicht die Reynoldszahl wäre... Die sorgt nämlich (leider) dafür, dass der Widerstandsbeiwert einer Düse nicht konstant, sondern in gewissem Umfang eine Funktion der Viskosität des Mediums und der Strömungsgeschwindigkeit ist. Kritisch ist in diesem Fall im wesentlichen die Hauptdüse für das Benzin (da Benzin um einige Größenordnungen viskoser als Luft ist...) und daher bei hohen Benzindurchsätzen ein überproportionaler Druckabfall eintritt. Daher mischen Vergaser bei geringerem Luftmassendurchsatz (große Höhe, warme Ansuagluft) einen zu hohen Benzinanteil zu, die Vergaser laufen zu Fett. Während ein Gleichdruckvergaser dies dadurch ausgleicht, dass der Benzindüsenquerschitt über eine konische Düsennadel varriert wird, und ausserdem die Strömungsgeschwindigkeit im engsten Querschnitt durch einen Regelkolben nahezu gleich gehalten wird, muß man es beim einfachen Venturivergaser manuell nachregeln.

 

Bei Autos hat man früher einfach in Kauf genommen, das die Vergaser nicht sehr exakt waren (Wann variiert man bei Autos schon mal die Höhe um mehr als 1000 Metern, Sprit war billig...). Dazu kommt noch, das man Autos meist im sehr niedrigen Lastbereich bewegt (die allermeiste Zeit unter 20%), da kann man durch geeignete Auslegung des Leerlaufsystems noch eine Menge korrigieren. Beim Auto hat man später durch Registervergaser und eine Luftbeimengung im Sprit in einer Vormischammer eine ausreichende Verbesserung erreicht.

Bei Flugzeugen hat man dem Piloten die Möglichkeit gegeben, es manuell zu korrigieren. Zwar war Sprit auch für Flieger billig, aber das Gewicht und die Reichweite rechtfertigt doch den Aufwand. Ausserdem sind Flugmotoren spezifisch viel höher belastet, da ist es umso wichtiger das sie nicht mit falschem Gemisch zusätzlich belastet werden.

Die Idee ist also, bei hoher Motorlast (Vollgas) das Gemisch eher fetter zu wählen (beste Leistung, geringste thermische Belastung), bei Teillast (75%, Reiseflug) es aber abzumagern (geringster Verbrauch, höhere thermische Belastung kann dank gutem Kühlluftdurchsatz bei Reisegeschwindigkeit akzeptiert werden). Im Gegensatz zum Auto "erlaubt" man dem Piloten also, den Motor "besser" zu betreiben als ein Autofahrer dies könnte. (mehr Power beim Start, weniger Verbrauch auf der Reise). Da ein Pilot nicht alle paar hundert Meter seine Leistungseinstellung verändert (keine Ampeln, keine Blitzer ;-) ist die zusätzliche Arbeitsbelastung zumutbar.

Wenn man bei zu viel Leistung (oder zu wenig Kühlung im Steigflug) zu weit abmagert, riskiert man kapitale Motorschäden. Daher sind viele Piloten zu ängstlich, die Gemischverstellung zu benutzen. Dies wird ihnen auch von bestimmten Menschen heftig so eingeredet... Andererseits muß man in bestimmten Situationen (hochgelegene Flugplätze im Sommer) etwas abmagern, um volle Leistung zu haben, wenn man sie am meisten braucht. Davor haben die meisten Piloten (insbesondere die aus dem Flachland...) aber erstaunlicherweise keine Angst.

 

Viel Spaß bei deiner Arbeit, und vielleicht findet sich hier ja ein Pilot, der dir das mit dem Leanen mal bei einem Flug zeigt.

 

Gruß

Ralf

 

P.S.

Das zitierte Bild von Wikipedia ist (mal wieder) völliger Unfug. Die Drosselklappe muß natürlich zwischen Venturi und Motor sitzen, sonst würde bei Teillast ein gewaltiger Unterdruck im Vergaser herrschen, und das Gemisch hoffnungslos überfetten...

[fm70]

P.S.

Das zitierte Bild von Wikipedia ist (mal wieder) völliger Unfug. Die Drosselklappe muß natürlich zwischen Venturi und Motor sitzen, sonst würde bei Teillast ein gewaltiger Unterdruck im Vergaser herrschen, und das Gemisch hoffnungslos überfetten...

Was zumindest den älteren Semestern noch unter dem Namen Choke bekannt ist.

[Volume]

Was zumindest den älteren Semestern noch unter dem Namen Choke bekannt ist.

Ja, das waren noch Zeiten. Habe ich noch bis in dieses Jahrtausend hinein gefahren... Ist immer perfekt angesprungen (1-3 Kurbelwellenumdrehungen, besser als jeder Einspritzer den ich je gefahren bin) und war im Warmlauf deutlich sparsamer, da von einer komplizierten optischen und thermosensitiven Humansensorik und neuronalekennfeldgesteuerten Humanaktuatoren optimal bedient :D

Es wäre auch interessant zu erfahren, warum traditionelle Flugmotoren keinen Choke haben, sondern einen Primer. Einfacher vom Bauaufwand ist es ja wohl nicht, und die Feuergefahr durch leckende Primerleitungen dürfte die Gefahr eines versehentlich schließenden Chokes ja kaum unterbieten, zumal über eine simple mechanische Sperre im Vergaser der Choke ab 20° Drosselklappenwinkel zwangsweise voll geöffnet werden könnte (machen ja auch einige Autovergaser so).

 

Der Rotax hat übrigens keinen Choke, obwohl ihn viele so nennen, inclusive vieler Flug- und Betriebshandbücher. Er hat einen zusätzlichen Startvergaser als Bypass um die (geschlossene) Drosselklappe.

 

Gruß

Ralf

[fm70]

Ist immer perfekt angesprungen (1-3 Kurbelwellenumdrehungen …

1–3 Kurbelumdrehungen??? Du Weichei! Interessant war ein 11:1-verdichtetes 750er-Motorrad mit Kickstarter: Da konnte ich mit vollem Körpereinsatz genau einen (einen!) Funken produzieren. Entweder der zündete, oder er zündete nicht. Meistens zündete er …

 

Es wäre auch interessant zu erfahren, warum traditionelle Flugmotoren keinen Choke haben, sondern einen Primer.

Es wird schon seinen Grund haben. So habe ich in selbststartenden DG-Segelflugzeugen Solo-Motoren gesehen, die eigentlich mit einem Choke ausgestattet waren. DG hatte die Choke-Klappen aber blockiert und stattdessen einen Primer eingebaut.

[jumpy100]

Hallo zusammen

 

Ich möchte mich bei Ralph herzlich bedanken. Jetzt verstehe ich wenigstens einmal grob wie das funktioniert. Ich hatte wirklich keine Ahnung und fand auch keine treffenden Seiten (bei wikipedia Vergaser, aber das ist ziemlich kompliziert beschrieben).

Was ich nicht so ganz verstehe sind die beiden Begriffe Choke und Primer? Was ist das?

 

LG Marlies

[fm70]

Ich hatte wirklich keine Ahnung und fand auch keine treffenden Seiten (bei wikipedia Vergaser, aber das ist ziemlich kompliziert beschrieben).

In Wikipedia steht sehr viel (entschuldigung) Scheiss. Wikipedia ist als erste Kurzorientierung oft (aber nicht immer) ok, aber auch da nur, wenn man bereits genug weiss, um selbst einen Plausibilitätscheck machen zu können. Wenn's in die Tiefe gehen soll, sollte man sich unbedingt an ein anerkanntes Fachbuch halten.

 

Was ich nicht so ganz verstehe sind die beiden Begriffe Choke und Primer? Was ist das?

Das musst Du für Deine Fragestellung eigentlich gar nicht wissen. Beides sind Vorrichtungen, um den Benzinanteil im Gemisch zu erhöhen. Der Grund, weshalb man das tun will, ist, dass das Benzin-Luft-Gemisch nur in einem sehr engen Bereich des Mischungsverhältnisses zündfähig ist. Bei kaltem Motor schlägt sich nun aber das im Vergaser verdampfte Benzin an den Wänden des kalten Ansaugrohrs und an den kalten Zylinderwänden nieder (so wie sich eine kalte Scheibe beschlägt), wodurch das Gemisch abmagert und dann unter Umständen nicht mehr zündfähig ist. Darum reichert man es für den Start bei kaltem Motor so stark an, dass das nach dem Niederschlag verbleibende Gemisch zündfähig bleibt. Das kann man mit einem Choke machen, das heisst mit einer vor dem Vergaser geeignet angebrachten Klappe, oder mit einem Primer, das heisst einer Vorrichtung, die direkt zusätzliches Benzin ins Ansaugrohr spritzt.

 

Das musste man früher übrigens auch beim Anlassen des Automotors machen, wobei manche Motoren etwas Fingerspitzengefühl verlangten, weil man, wenn man den Choke bei noch warmem Motor zog, den Motor auch "ersäufen" konnte und er dann gar nicht mehr ansprang. Heutige Automotoren sind elektronisch gesteuerte Einspritzmotoren, die erstens ohnehin keinen Vergaser mehr haben und zweitens das Gemisch nach Bedarf selbst regulieren.

[G115B]

...Meine MA dreht sich aber um etwas völlig anderes. Der Titel ist Flugunfälle im Vergleich-Samedan ein Sonderfall?

Dabei brauche ich Infos über den Vergaser wegen der Vergaservereisung...

 

Sali Marlies

 

Vielleicht willst Du dich zu tief in die Materie graben. Zuletzt hast ja kein Vortrag vor einer ETH Klasse. Es bedarf doch nur einer moderaten Erklärung wie eine Carburetor Vereisung entsteht und wieso das mit dem/den Unfall/Unfällen in Zusammenhang steht oder stehen kann. Du brauchst ja nicht den Vergaser bis ins letzte Atom zu verstehen.

 

Dazu fände ich diese Bilder technisch nicht perfekt aber recht anschaulich gemacht. Jetzt fehlt nur die Erklärung:

 

Mit kurzer Erklärung was was ist und

wo sich das Eis wieso bilden kann... zB Grösste Wahrscheinlichkeit zur Vergaservereisung bei hoher Luftfeuchtigkeit zwischen -5°C und +20°. Durch die Abnahme des Druckes im Venturirohr - kurz etwas über Bernoulli (richtig geschrieben?) - und der Verdunstung des Benzines kühlt angesaugte Luft ab 20°C und weniger bis an 0°C und darunter ab. Luft die kälter als -5° enthält wahrscheinlich zuwenig Luftfeuchtigkeit um noch eine gefährliche Vergaservereisung zu bilden. Ich weiss das nicht genau. Dazu gibts sicher genügend Informationen. Ich weiss ja nicht was du genau alles erzählen oder schreiben willst. Ich finde das genügt wenn das Thema im Grunde nicht der Vergaser selbst ist.

[fm70]

Bernoulli (richtig geschrieben?)

Das ja. Beim englischen Vergaser weiter oben hast Du Dich hingegen etwas vertan.

 

Ich wollte Marlies ja nicht alle Arbeit abnehmen, aber vielleicht doch noch ein paar Tips:

 

– Finde heraus, wie stark sich die Luft im Vergaser abkühlt. (Durch die adiabatische Abkühlung des Gases und durch die Verdampfungswärme des verdunstenden Benzins, wobei der zweitere Effekt überwiegen wird.)

– Berechne den Luft- und den Benzindurchsatz.

– Mach (bzw. finde) eine Tabelle, wieviel Wasser die Luft bei verschiedenen Temperaturen enthält.

– Mach eine Tabelle, wieviel Wasser dann durch die Abkühlung im Vergaser auskondensiert.

– Überlege Dir, wieso die Vergaservereisung nur bei Teillast und nicht bei Vollgas auftritt.

 

Damit hast Du dann bereits alle Rohdaten, um die Ausgangsfrage beantworten zu können. Die Ergebnisse Deiner Überlegungen kannst Du dann mit Vereisungsgefahr-Grafiken vergleichen.

[Volume]

Und wenn du dir die maximale Wassermenge in der Luft anguckst (sieht sogar bei Wikipedia richtig aus ;) )

- Überlege dir warum bei sehr kaltem Wetter Vergaservereisung kein Thema ist

ausserdem

- Guck dir mal den Leistungsverlust bei Benutzung der Vergaservorwärmung an

Wieviel Grad Erwärmung (guck mal was die Bauvorschrift fordert) bedeutet wie viel Dichte- (=Luftmassen-) reduktion ?

- Guck dir mal die Leistungsreserven vieler populärer Flugzeuge bei Höchstmasse an

- Rechne mal aus wie viel Reserve du bei hoher Luftfeuchtigkeit und größerer Flugplatzhöhe noch hast

- Überleg mal wieviel davon noch übrigbleibt wenn man dazu noch die Vergaservorwärmung benutzt

- Guck dir mal ein Flughandbuch an (such dir am besten einen Pilot dazu, sowas läuft normalerweise in hilfsbereit an jedem kleinen Flugplatz rum) um zu beurteilen, wieviel dieser Informationen den Piloten zur Verfügung steht.

 

viel Erfolg

Ralf

[jumpy100]

Vielen Dank euch allen!

 

Ich werde mich demnächst mit einem Piloten treffen, der mir gewisse Dinge erklären kann. Ich muss vielleicht erwähnen, das ich relativ geringe Physik Kenntnisse habe und nur Segelfugzeuge fliege. Daher finde ich es recht schwierig zu verstehen, aber mit etwas Hilfe klappt das schon.

 

Nochmals vielen Dank.

[fm70]

Guck dir mal die Leistungsreserven vieler populärer Flugzeuge bei Höchstmasse an

Für die Flugzeuge, die dort, wo Marlies herkommt, populär sind, ist das eher kein Thema. Gut, die haben dann auch keinen Vergaser. ;)

[fm70]

… nur Segelfugzeuge fliege. Daher finde ich es recht schwierig zu verstehen

Als Segelfliegerin möchtest Du aber ein Emagramm lesen können, um eine Thermikvoraussage treffen zu können. Da brauchst Du im Wesentlichen genau die gleichen Grundkenntnisse, die dann einfach etwas anders angewandt werden! Dein Thema ist also perfekt gewählt.

[jumpy100]

Emagramme uff...:009: :005:

Ich bekomme ja bald Hilfe =) Ich war selbst noch nie so richtig auf Strecke, deshalb auch meine beschränkteren Kenntnisse in dieser Richtung, aber das wird noch alles kommen!

[cosy]

...

Es wird schon seinen Grund haben. So habe ich in selbststartenden DG-Segelflugzeugen Solo-Motoren gesehen, die eigentlich mit einem Choke ausgestattet waren. DG hatte die Choke-Klappen aber blockiert und stattdessen einen Primer eingebaut.

 

Also das hat nun mit einem klassischen Flugmotor doch eigentlich nichts mehr zu tun, die Solo-Motoren waren 2-Takter und sind sozusagen verschwunden.

 

Hallo Marlis

Falls Du es wünschst, ich habe sehr gute Fotos von einem neuen Marvin Schebler Vergaser für einen Rolls Royce O-200A und Fotos vom Ausgebauten. Hat mich 2000.- gekostet.

ÜBrigens, ein recht gewarteter Flugmotor läuft nach etwa einer halben bis einer Kurbelwellenumdrehung an, wenn vorher allles richtig gemacht wird..

Flugmotoren müssen möglichst einfach aufgebaut werden. Ein Primer ist gar nicht notwendig, denn wenn man bei vollem Gemisch (Hebel Mix - rot- am Anschlag) den Gashebel etwa 3-5 mal auf und abbewegt, so betätigt man die interne "Beschleunigerpumpe" im Vergaser drinn. Diese spritzt mit jeder Bewegung einen Strahl Treibstoff mit hohem Druck direkt in den "Spider" das ist die Ansaugrohrkrümmung, von wo aus die vier Zilynder versorgt werden .

Übrigens Marlis hast Du recht wenn Du da was schreibst, denn die Geschichte mit den abgestürzten Robins (Neu) mit defektem Vergaser gibt wirklich zu denken. Vom BFU gibts dazu einen detailierten Unfallbericht.