STC für Turbo Normalizer von TAT ist da!

[MarkusP210]

Hallo

 

Endlich! Das Turbo Normalizer Kit für Continental-Motoren der 500er Serie von Tornado Alley hat das EASA STC erhalten. Damit wird der Weg frei für eine Conversion der Bonanza und das bedeutet vor allem:

 

- Konstante Climb rate von 700 ft/min @ MTOM bis FL200

- Cruising Speed auf Level 160 bei 190 Kts (TAS)

- Grössere Flexibilität bei der Flugstrategie (Stichwort: Eis)

 

Link: http://www.taturbo.com/frames.html

 

Markus

[MarkusP210]

Nach dem Studium der Bedienungsaleitung bei TAT stellt sich mir folgende Frage:

 

Ist der Unterschied zwischen 75% Leistung in 5000 ft mit ganz geöffneter Drosselklappe zu 75% Leistung in 12000 ft mit 3/4 geöffneter Drosselklappe wirklich so gross?

 

Markus

[Gast theturbofantastic]

Aus welchem Grund würdest du die Drosselklappe auf 3/4 geöffnet stellen?

 

Grüße

Jonas

[MarkusP210]

Tschuldigung, ich vergass natürlich die Eingangsvoraussetzungen:

 

Beim Saugmotor (NA) erreiche ich in 5000 ft bei voll geöffneter Drosselklappe (WOT) eine Leistung von rund 75% (23 Inches, 2300 RPM).

 

Beim TN-Motor erreiche ich z.B. in 12000 ft eben dieselben 75% Leistung (auch 23 Inches, 2300 RPM) immer noch ganz locker aber die Drosselklappe ist zu diesem Zeitpunkt natürlich nicht voll geöffnet da der MP sonst viel höher läge.

 

Hintergrund der Frage:

Der Lieferant des Systems (und glaub auch viele Motorenexperten) empfehlen aber wenn immer möglich mit der Drosselklappe ganz geöffnet zu operieren da der Motor dadurch effizienter arbeite. Da beim TN-Motor in dieser Betriebsart der Ladedruck auf 29 Inches hochgeht wird die Leistung durch die Mixture und Prop-Verstellung geregelt.

 

(Vollständige Beschreibung: http://www.taturbo.com/frames.html, Link "TURBO OPERATION" folgen)

 

Mein bisheriges Verständnis war, an der Operation des Motors nichts zu ändern (also Leistung mit Throttle verstellen) und die vollen 75% einfach bis in grosse Höhen zur Verfügung zu haben. Nach Ansicht von TAT wäre dies aber eigentlich nicht zu empfehlen...

 

Markus

[sirdir]

29 Inches ist ja ~Normdruck auf Meereshöhe (spricht auch für 'Normalizer :) ).

Wenn die Kombination 29 Inch + entsprechende Drehzahl für 75% Leistung für den Motor zugelassen ist, spricht IMHO nichts dagegen auch so zu fliegen, oder?

Egal ob auf Meereshöhe oder nicht...

[Gast theturbofantastic]

Diesen Abschnitt habe ich auch gelesen und konnte deswegen auch nicht ganz nachvollziehen, weshalb du in 12000 ft die Drosselklappenstellung ändern würdest.

Partial throttle does not help the engine, (...), and it may actually result in higher CHTs (during the climb), when compared to the routine use of Wide Open Throttle (WOT).

Below 18,000-22,000' (depending on the condition of the turbo, the engine, and the plumbing), and while operating on the lean side of peak TIT, you should routinely be able to obtain 30" Hg Manifold Pressure at 2500 RPM (or less). This is accomplished with the throttle in the WOT (Wide Open Throttle) position.

TAT sagt also, dass du mit dem TN-Engine im Cruise in beispielsweise 12000 ft mit 2300 RPM mit geöffneter Drosselklappe 30 in Hg Manifold Pressure erreichst.

Die Drosselklappenstellung zu verändern hat ja nachweislich negative Effekte.

 

In ISA liegt der Luftdruck in 12000 ft übrigens bei 19.04 in Hg.

 

Grüße

Jonas

[MarkusP210]

Die Drosselklappenstellung zu verändern hat ja nachweislich negative Effekte

 

Ich habe herausgefunden, dass der durch den Drosselklappenwiederstand bei nicht voll geööfneter Klappe während des Ansaugtakts mittels Arbeit überwunden werden muss und das sich dadurch negativ auf den Wirkungsgrad des Motors auswirkt. TAT bezieht sich wohl auf das, ich verstehe aber nicht weshalb daraus höhere CHT's entstehen sollen :confused:

 

Ist es denn nicht dasselbe, ob ich z.B. 23 Inches MP mit dem Sauger in 5000 ft (Klappe voll offen) oder 23 Inches MP mit dem TN in 12000 ft Höhe erzeuge?

 

Markus

[sirdir]

Ich habe herausgefunden, dass der durch den Drosselklappenwiederstand bei nicht voll geööfneter Klappe während des Ansaugtakts mittels Arbeit überwunden werden muss und das sich dadurch negativ auf den Wirkungsgrad des Motors auswirkt. TAT bezieht sich wohl auf das, ich verstehe aber nicht weshalb daraus höhere CHT's entstehen sollen :confused:

 

Das mit der höheren CHT bezog sich doch auf Reduktion des MP im Steigflug. Hauptsächlich dürfte der länger dauernde Steigflug da seinen Einfluss darauf haben...

[Gast theturbofantastic]

Angenommen, du betreibst deinen TN-Engine Lean of Peak (wie von TAT beschrieben) und schließt die Drosselklappe um 1/4, um die gewünschte Leistung einzustellen. Dies bewirkt ein reicheres Gemisch und damit erhöhte CHT, da diese zum Fuel Flow weitgehend proportional ist.

 

Der NA-Engine schafft vielleicht 23 in Hg in 5000 ft, Manifold Pressure ist jedoch kein direkter Indikator für die Triebwerksleistung. Beim TN-Engine würdest du auf 12 000 ft mit WOT zunächst 2500 RPM einstellen, dann LOP TIT. Die Manifold Pressure ist jedoch zunächst unerheblich (sollte natürlich die triebwerkspezifischen Limits nicht überschreiten "...Do not go lower than 2300 RPM with manifold pressure above 25" Hg..."). Um nun die Leistung beurteilen zu können, müsstest du für beide Situationen jeweils Fuel Flow und RPM vergleichen.

 

Zum Thema "Leistung" noch ein interessanter Artikel. Als Beispiel dient eine E33A.

 

Grüße

Jonas

[MarkusP210]

So wird es sein, werde mich wohl umgewöhnen müssen...

 

Markus

[MarkusP210]

Nach dem x-ten Studium der Beschreibung von TAT habe ich nun endlich begriffen, dass meine Vortsellung vom Motormanagement wie ich sie bis heute kannte und angewendet habe der Komplexität des Themas bei Weitem nicht Rechnung trägt.

 

Motorleistung ist im Gegensatz zu meiner bisherigen Meinung nicht alleine eine Funktion des MP sondern des MP, der Drehzahl sowie der zugeführten Treibstoffmenge. TAT hat den Betrieb des Motors daduch optimiert dass die Drosselklappenverluste auf ein Minimum begrenzt werden (WOT) und gleichzeitig durch den Betrieb bei LOP eine fast optimale Verbrennung stattfindet. Mit dem Betrieb bei LOP wird gleichzeitig die CHT und die Explosionsdrücke im Zaum gehalten was hinten heraus offenbar zur Verbesserung der Langlebigkeit führt.

 

Ausserdem habe ich Antwort auf eine lange gehegte Frage erhalten (deren Beantwortung eigentlich einfach ist, studierte man selbst etwas): Verringere ich an einem Betriebspunkt (z.B. Cruise, 2400 RPM, geleant) die Drehzahl um 100 RPM muss die Mixture nicht neu nachgestellt werden, da ich lediglich die Anzahl der Ansaughübe reduziere, nicht aber das Luft-/Treibstoffverhältnis.

 

Eine spannende Sache!

 

Markus

[F-LSZH]

Hallo Markus,

 

Ich fand diesen Artikel sehr erhellend: Pelican's Perch #15: Manifold Pressure Sucks!

 

Besonders hilfreich für mein Verständnis fand ich die Erklärung des Autors, dass man sich in einem NA Motor "Manifold Pressure" nicht als Druck vorstellen soll, sondern als Unterdruck, der durch das "Saugen" der Zylinder entsteht. Damit kann man sich einige Phänomene im Motor deutlich besser erklären, als wenn man einfach nur "Ladedruck" denkt.

 

Das führt dann auch zu einer Erkenntnis, die der von Dir eben genannten ähnelt:

The rule: Manifold pressure depends on ambient pressure, the position of the throttle plate, and the speed at which the pistons are moving up and down. Manifold pressure does not indicate "power," unless other things are taken into account.

 

For a silly-but-true example, take an engine that is not running, and lift it from sea level to 18,000 feet. If the MP is 29 inches at sea level, it will be about 14.5 inches at 18,000. The change in MP is entirely due to the reduction in ambient pressure at altitude. Did the engine's power output change when the MP went from 29 inches to 14.5 inches? No, of course not — it's zero either way.

 

Now a real-world example: Assume you're cruising at some low altitude (say 4,000 feet), throttled well back to about 20 inches MP and 2,000 RPM. (Remember, this means the throttle plate is somewhat cocked, restricting induction airflow.) Now reduce the RPM to 1,200 without changing anything else, and you'll see the MP rise sharply. Why? Simple: The ambient pressure hasn't changed; the throttle plate hasn't changed; the only thing that has changed is the speed at which the pistons are pumping the air. Since they are moving much more slowly at the lower RPM, they are not sucking nearly as hard — not creating as much of a vacuum — so the MP goes up, towards ambient pressure. The natural extension of this experiment is to reduce the RPM to zero, when the MP will rise all the way to outside ambient pressure (about 25 inches at 4,000 feet).

 

In this example, the RPM has been lowered. The pistons are sucking far less air, the speed of the air going through the intake is less and fuel flow is less. This means there is less power being developed, in spite of a much higher MP! You will also see the airspeed drop off sharply, confirmation of "less power."

 

Spezifisch über die Turbos von TAT hat John Deakin auch einen Artikel geschrieben: Pelican's Perch #32: Those Fire-Breathing Turbos (Part 2)

 

Ciao

Friedrich

[Gast theturbofantastic]

Motorleistung ist im Gegensatz zu meiner bisherigen Meinung nicht alleine eine Funktion des MP sondern des MP, der Drehzahl sowie der zugeführten Treibstoffmenge.

Verringere ich an einem Betriebspunkt (z.B. Cruise, 2400 RPM, geleant) die Drehzahl um 100 RPM muss die Mixture nicht neu nachgestellt werden, da ich lediglich die Anzahl der Ansaughübe reduziere, nicht aber das Luft-/Treibstoffverhältnis.

Genau. Ich habe oben in meinem letzten Beitrag noch einen Link zu einem Artikel eingefügt, in dem die Beziehung von Power und Performance im Zusammenhang mit einem TN-Engine recht gut erläutert wird. Die Lektüre sollte auch erklären, wieso es effizienter ist, mit einem TN-Engine wesentlich höher zu fliegen.

 

Grüße

Jonas

[MarkusP210]

Danke Euch für die Artikel!

 

Habe von James Towel von TCM grad bestätigt bekommen dass mein IO-520 mit dem heavy crankcase ausgestattet ist, damit ist der Weg frei, Yyyyyyhaaaaa

 

Markus

[Volume]

Nach dem x-ten Studium der Beschreibung von TAT habe ich nun endlich begriffen, dass meine Vortsellung vom Motormanagement wie ich sie bis heute kannte und angewendet habe der Komplexität des Themas bei Weitem nicht Rechnung trägt.

Irgendeinen Grund muss es ja wohl geben, warum der Gesetzgeber für turboaufgeladene Flugzeuge ein High Performance Rating vorschreibt :009:

 

Gruß

Ralf

[MarkusP210]

warum der Gesetzgeber für turboaufgeladene Flugzeuge ein High Performance Rating vorschreibt

 

:confused::confused::confused:

 

Ist das in Deutschland so? Hier in der Schweiz brauchst Du ein HPA erst ab der Malibu, darunter genügt ein Class-Rating.

 

Spannend ist es aber allemal sich detailiert Gedanken über die Zusammenhänge des Verbrennungsprozesses unserer Motoren zu machen. Ich kenne diverse Vereine in denen wird der Mixture-Hebel nur zum Abstellen verwendet...

 

Markus

[Chipart]

Ist das in Deutschland so? Hier in der Schweiz brauchst Du ein HPA erst ab der Malibu, darunter genügt ein Class-Rating.

 

Nein, das ist in Deutschland genauso wie in der Schweiz! Fuer ne Turbo-Cessna oder SR22T brauchst Du in D auch kein Typerating oder HPA.

Die Malibu ist auch hier die einzige SEP fuer die Du ein Typerating (und HPA) brauchst.

 

Gruss,

Florian

[MarkusP210]

Offenbar sind ja auch die aufgeladenen Cirrus mit TN-Systemen versehen. Vielleicht kann hier jemand der das System aus der Opration kennt etwas dazu äussern?

 

Markus

[Brufi]

Nein, das ist in Deutschland genauso wie in der Schweiz! Fuer ne Turbo-Cessna oder SR22T brauchst Du in D auch kein Typerating oder HPA.

Völlig korrekt. Turbocharged ist eine variant (analog zu tailwheel, oder retractable undercarriage oder variable pitch propeller) und braucht lediglich difference training beim ersten solchen Flugzeug. Das erfolgreich abgeschlossene difference training wird im Pilot Logbook eingetragen, fertig.

Gruss

Philipp

[MarkusP210]

Update:

 

Kit ist bestellt, Einbau startet nächste Woche. Habe in der Zwischenzeit sehr viel gelesen, und freue mich wie ein kleines Kind. Zu erwartende Performance mit der V35B dürfte bei 195 kts @ FL125 bei rund 16.5 USG sein (ab FL150 > 200 kts)

 

Wen's interessiert:

http://www.beechtalk.com/forums/viewtopic.php?f=2&t=72570&hilit=Tat+turbo+normalizer&start=260

 

Markus

[Gast theturbofantastic]

IAS oder TAS?

 

PS: Den thread im Beechtalk-Forum kann man nur lesen, wenn man dort registriert ist.

 

Grüße

Jonas

[MarkusP210]

Natürlich TAS.

 

Zusammenfassend enthält der Thread im BT-Forum Daten von schätzungsweise 20 Eignern/Operatoren von verschiedenen TN-Bonanzas. Aus den Daten kann gefolgert werden dass die short bodies (F33A, V35A/B) im Schnitt zwischen 5bis 10 kts schneller als die long bodies (A/G36) sind. Damit kommt die Bonanza in dieselbe Performance Klasse wie die Cirrus.

 

Unisono sind sich alle Betreiber einig dass das Motorenmanagement einfacher und die CHT's deutlich tiefer liegen als bei der NA-Version.

 

Legt man für einen Vergleich ein 1000 NM leg zugrunde schlägt die TN-Bonanza ihre Schwester mit PT6-Turbine über alles gesehen (Tankstop).

 

Markus

[MarkusP210]

Update:

 

Kit ist gestern abend angekommen, heute habe ich Inventar gemacht. Die Hardware ist von erstklassiger Qualität, die Papiere inkl. Montagehandbuch und Zeichnungssatz auch.

 

Mache bei Gelegenheit mal ein paar Bilder.

 

Markus

[MarkusP210]

EDIT: Bildquellen gelöscht

 

Markus

[FalconJockey]

Dann kommen bestimmt bald Bilder mit ungewohnter Altimeter- und IAS/TAS-Anzeige, viel Spass mit der gepimpten Bonnie!