Hallo,

ich versuch mal eine einfache Erklärung. Stell dir einen Flieger vor, der in 33.000 ft (10.000m) mit M=0.8 fliegt. Die Luft hat in dieser Höhe (mit oder ohne Flieger) eine Temperatur von -50 Grad Celsius. Das ist die Statische Lufttemperatur oder neudeutsch Static Air Temperature (SAT).

Luft ist ein Gas und Gase sind kompressibel "zusammendrückbar". Der Einfluss der Kompressibilität macht sich bei einer Machzahl von M > 0.3 bemerkbar.

Jetzt stell Dir die Bugspitze des Fliegers vor, der da durch die -50C kalte Luft rauscht. Dort wird die Strömung auf die Geschwindigkeit Null abgebremst. Aufgrund der Kompressibilität der Luft heizt sie sich dabei auf. Die Temperatur in dem Stagnationspunkt (dort, wo die Stömungsgeschwindigkeit Null ist) nennt man Totaltemperatur oder Total Air Temperature (TAT). Sie beträgt im Beispiel -21C, ist also um 29C höher als die SAT.

Wir gehen davon aus, das diese Temperatur am Flieger gemessen wird (IOAT = Indicated Outside Air Temperature), also der TAT gleich ist.

Gruss,
Peter

Eisansatz
 

Hi!

Trockeneis gibts nur in der Galley zum kühlen des Schampus... :-)

Ab welcher Höhe setzt denn kein Eis mehr an. Nach meinen Angaben kann man den Eisansatz ab einer Temp. von ca 25°C unter Null TAT ausschließen. Selbst wenn mal in Wolken gerät. Sicher muss man sämtliche Umweltfaktoren miteinbeziehen, und deshalb geht man meist auf Nummer sicher und schaltet zumindest Engine Anti Ice ein.

Die Flockung des Treibstoffs macht mir nicht zu schaffen. Der Sprudel wird permanent vom Triebwerksöl gewärmt. (Vice versa kühlt man das Triebwerksöl) Eine zu hohe Öltemperatur kann unter Umständen durch eine Erhöhung des Treibstoffdurchflusses gesenkt werden. Man betrachte dabei natürlich das schneller drehende Triebwerk und dessen Parameter, aber prinzipiell solls funktionieren. Hab noch nie davon gebrauch machen müssen.

Grüße

Manche Flugzeuge haben eine eigene Tankheizung, 747-200 beispielsweise, und eine Überwachung der Treibstofftemperatur, eben wegen dem Flocken..... Ob Öl in allen Fällen reicht bezweiflich ich (gefühlsmäßig, wissen tu´ ich es nicht!) denn so große Wärmemengen fallen ja nicht an.

Allerdings fällt da noch die Reibungswärme an, und nicht zu knapp wie allgemein bekannt ist..... denn fallweise wird Treibstoff zur Oberflächenkühlung verwendet.

Ab wann Vereisung auszuschließen ist weiß ich nicht auswendig, aber da oben ganz sicher......

Wie eine Erhöhung des Treibstoffdurchflußes die Ölkühlung verbessern soll..? Du meinst sicher den Durchfluß im Treibwerk, also den Verbrauch? Sowas kann nur kontraproduktiv sein, denn das Öl würde nochstärker beansprucht, nö, das scheint nicht zweckmäßig, aber technisch auch nicht nötig, gibt bessere, einfachere Mittel, z.B Öl aus dem Voratsbehälter ohen Umweg durch Treibwerk zu kühlen, es stellt sich dann eine tiefer Mischtemperatur im Behälter ein.....

Temperaturen
 

Hallo!

Aha, war mir neu. Mir ist kein modernes FLugzeug mit Tankheizung bekannt, aber ich kenne die Flugzeuge auhc nicht so sehr im Detail

Zur Öltemperatur:

Ich meinte, dass durch einen Art Wärmetauscher das öl gekühlt wird.
Das Öl wird bevor es zum Getriebe gelangt durch einen Treibstoffgekühlten Öhkühler geleitet (gepumpt) und geht dann durch den Filter.
Das Öl des Engine Generators wird teils durch Treibstoff, teils durch Luftströmung gekühlt. So funzt es auf einer F70 aber das System ist sicher häufiger zu finden. Klar, wenn das Fuel System gewissse Ausmaße annimmt muss sicher was anderes her, denn ich kann ja nicht überall Ölleitungen durch die Tanks verlegen, aber ich schau mir das mal nach Möglichkeit genauer an.

Bei Kolbenmotoren wird ja durch ein fetteres Gemisch die Temperatur gesenkt oder etwa nicht? Zumindest ist die Abgastemp. niedriger. Also den Passus mit dem Verbrauch und der Mischtemperatur habe ich nicht verstanden. Vielleicht kannst du das nochmal erklären.

Das mit der Oberflächenkühlung brauch ich auch noch mal erklärt. Meinst du bei einer Concorde oder bei einer SR71 ?
Vereisung ausschliessen:

Da oben ganz sicher. Wie weit oben soll das denn ungefähr sein? Das Problem ist, dass wir dort oben nicht die Luftfeuchte messen können.

Grüße

@Leo:

Mit der ölkühlung sind wir schon beieinander, wir meinen dasselbe, nämlich Kühlung durch Öhlkühler im Treibstoff oder durch Außenluft ( allerdings höherer aerodyn. Widerstand des Flugzeuges).

Bezüglich Oberflächenkühlung: korrekt, bei Flugzeugen, die über längere Zeit im Supersonic-Bereich (> M1) fliegen, erwärmt sich die Oberfläche so stark, daß die Festigkeit der Außenhaut beeinträchtigt wird (SR71, Concorde, und div. Militärjets). Zur Kühlung wird Treibstoff nicht direkt zum Triebwerk befördert, sondern macht einen Umweg, wobei die Rohrleitungen wärmeleitend mit der Außenhaut verbunden sind (freilich nur an belasteten Stellen wie Nase, Flügelvorderkanten, bestimmte Rumpfbereiche.....). Dadurch wird die Reibungswärme abgeführt. Ein simples, aber effizientes Prinzip.

Mischkühlung:
Öl aus dem Vorratsbehälter fließt zum Kühler, anschließend zum Treibwerk und zurück in den Voratsbehälter (Reihenfolge wegen thermischer Wirksamkeit wichtig). Zugleich wird aus dem Voratsbehälter ein zweiter Ölstrom auf einen weiteren Kühler geführt und direkt wieder zum Voratsbehälter, sodaß die Öltemperatur im Kühler sinkt. Sinn macht dies, da ja die Ölmenge im Triebwerkskreislauf nicht beliebig variiert werden kann, sie ist relativ konstant. Aber die abzuführende Wärme und damit die Öltemperatur variert je nach Last, ergo kühlt man den Voratsbehälter (quasi eine Vorkühlung)

Kolbenmotor:
stimmt soweit, ein fetteres Gemisch kühlt, allerdings kann man nicht anreichern (also fetteres Gemsich) zur Kühlung heranziehen, da dann die Leistung ebenfalls wieder abfällt und der Motor rauh läuft. Es muß ein bestimmtes Verhältnis zwischen Treibstoff und Luft eingehalten werden (Luftüberschußzahl) um eine "gute" Verbrennung im chemischen Sinn zu erzielen.

Ist der Motor zu fett verrußen die Kerzen (Kohleablagerungen). Auch hier gilt: Ist der Motor stark belastet erhitzt sich das Öl (zu weit) und die Belastung muß vermindert werden, dran führt kein Weg vorbei. der Bereich des Mischungsverhältnisses Treibstoff/Luft liegt irgendwo zwischen 1:10 und 1:16 (1:17).

Es ist zu unterscheiden zwischen Zylinderkopftemperatur und Öltemperatur, die keine zwingende Abhängigkeit aufweisen. So kann der Motor durch zu mageres Gemisch überhitzt werden ohne die Öltemperatur im krit. Bereich zu finden. Andererseits kann durch eine zu große Kopftemperatur eine Verkokung von Öl hervorrufen und Teile festbrennen (da kommt Freude auf beim fliegen ;))

Bezüglich Kolbenmotore wäre noch eine Menge hinsichtlich EGT zu sagen, ein weites Gebiet.

Stichworte:
- Erosion durch falsches Gemisch (zu arm)
- Kaltschlammbildung an therm. überbelasteten Stellen
- Ablagerungen am Kerzenisolator (Kurzschluß der Elektroden,....)
...

Eben Themen die Bengel gefallen ...;)

Eh klar...
 

...würde Mundl Sackbauer sagen.

Das mit dem Kolbenmotor:

Das fettere Gemisch ist zwar nicht das Leistungsbeste, aber dafür das sicherste. Prinzipiell geht man bei den kleinen Maschinen her und erfährt das beste Gemisch, in dem man abmagert und anhand der EGT den optimalen Betrieb (meisten mit einer Sternmarke auf dem EGT Gauge) sucht. Für den Steigflug muss das Gemisch abgemagert werden, da ja auch die Luftdichte abnimmt. Wenns zu mager wird, hört man das sowieso am Motor wenn er zu stottern beginnt. Ist besonders lustig wenn man zum ersten Mal in einer Einmot sitzt.

Zur Performance:
Das Durchstartmanöver in einem kleinen Kolbenmotor Flugzeug sieht vor, alle Hebel von rechts nach links nach vor zu setzen, sprich zuerst gemisch voll dett, dann Prop Drehzahl hoch und erst dann Drosselklappe. Obwohl natürlich ein mageres Gemisch auch hier die bessere Performance liefern würde. Ein jeder heutzutage gebaute Mittelklasse PKW hat eine bessere Spritkontrolle und versucht ständig das optimale Verhältnis beizubehalten.
Dafür ist er aber leider nicht zum FLiegen zugelassen :-)

Grüße

Themen
 

Hallo nochmals!

Grad ist dein Beitrag eingeflogen.

Also das ist alles sehr interessant, und wird im Laufe der Fliegerausbildung, denke ich nur (wenn überhaupt) nebenbei erwähnt.

Kaltschlammbildung??? Hm, mal schauen, was der Duden dazu sagt.

Erosion??? Hm, mal schauen, was der Duden dazu sagt.

Grüße

@Leo

Beim durchstarten (generell starten und landen) wird fett eingestellt, da ist aber die Luftdichte üblicherweise sehr hoch (wenn man nicht gerade in den Anden ist) und damit automatisch das ricthige Gemisch eingestellt.

Die Werkseinstellung bezieht sich meines Wissenas auf Meereshöhe, also in unseren Breiten macht man nix falsch auf voll fett beim Start zu gehen.

Der Mittelklasse-PKW hat keine (vergleichbaren) Höhenunterschiede zu überwidnen, und wenn Du mit einem Auto den Großglockner hochfährst merkt man auch bei Einspritzer Leistungsverlust (no na;)).

Die Einstellung mit dem EGT ist ja relativ modern, früher hat man solange abgemagert bis der Motor rauh lief, dann wieder angereichter bis er rund lief, das war´s. Genaugenommen eine gefährliche Methode, daher auch später EGT-Messung (später und neu ist relativ)

Kaltschlamm:

Sind die Motortemperaturen zu gering, reichert sich das Schmieröl mit Treibstoff an, steigt dann die Tempoeratur auf Betriebstemperatur oder höher, verdunsten die leichtflüchtigen Benzinkomponenten und werden ausgeschieden.

Übrig bleiben Treibstoffreste (95% des Kaltschlammes!), der Kaltschlamm setzt sich an heißen Teilen zu einem - unlösbaren! - Film ab, wirkt wie Lack, und irgendwann wird es dem Kolben zu eng und er bleibt stecken, oder die Ventile stecken.

Dagegen hilft unter anderem ein mageres Gemisch, die sogenannten Durchblasegase im Treibstoff nehmen ab.

Interessant ist, daß sich Kaltschlamm bei zu geringen Motortemperaturen bildet (siehe oben), er aber bei den hohen gefährlich wird.

Es kommt auf das richtige Verhältnis an!

wie sagte Sinowatz: es ist alles sehr kompliziert :D

Was ich sagen wollte:

Generell stimmt die Aussage nicht daß ein zu fettes Gemsich sicherer ist als ein zu armes, das mag mal kurzfristig beim FLug gelten, hat aber langfrsitig fatale Auswirkungen.

Das Gemisch muss IMMER RICHTIG eingestellt sein! Weder zu fett noch zu arm!