Was sind die praktischen Unterschiede zwischen einem Turbomotor und einem Kompressormotor , wenn es um den Betrieb eines Flugzeugs geht ? Ich bin mir der Mechanik bewusst - Turbolader werden abgasgetrieben, während Kompressoren mechanisch angetrieben werden -, also suche ich nach den Unterschieden, wie Piloten die Systeme behandeln müssen :
Ebenso, was sind die Eigentumsimplikationen von Unterschieden? Kostet der Unterhalt des einen aufgrund der Bauweise mehr als der andere? Wird ein aufgeladener Motor aufgrund der mechanischen Aspekte des Systems eine niedrigere TBO haben, oder wird es die gleiche sein wie bei einem turboaufgeladenen Motor?
Ich habe einige der Antworten:
•Ist es einfacher oder schwieriger, einen Kompressor zu überladen? Wenn ja, gibt es Wastegates?
Dies ist ein wichtiger Punkt. Wenn Waste Gates geöffnet sind, können Abgase den Turbolader umgehen, wodurch der Ladedruck verringert wird, indem der Turbo verlangsamt wird. Ältere Turbos hatten manuell eingestellte Wastegates und sogar feste Wastegates. Der Pilot müsste den Ladedruck überwachen und das Wastegate einstellen, um ein Überladen des Motors zu vermeiden. Neuere Turbos haben automatische Wastegates. Lader mit Riemen- oder Zahnradantrieb haben keine Ladedruckregelventile, da der Lader nicht vom Abgasstrom abhängig ist. Ich weiß nicht, ob sie im Falle eines Überdrucks Verteiler-Druckbegrenzungsventile haben, aber ich bezweifle, dass sie es tun würden.
Ein wesentlicher Unterschied beim Betrieb des Motors durch einen Piloten besteht also darin, dass bei einem Motor mit manuellem Wastegate das Manometer des Krümmers häufig abgetastet und das Wastegate entsprechend eingestellt werden muss. Weniger wichtig bei einem automatischen Wastegate oder einem aufgeladenen Motor.
•Brauchen Motoren mit Kompressor eine Abkühlphase bevor sie abgestellt werden?
Nein. Die Abkühlzeit in Turboladern ist notwendig, um die Lager im Turbolader nach hohen Reiseleistungseinstellungen abzukühlen. Im Leerlauf auf dem Boden kann kühleres Öl durch die Lager fließen und überschüssige Wärme abführen. Schauen Sie auf Ihre Abgastemperaturanzeige - dies ist die Temperatur der Gase, die durch Ihren Turbolader strömen. Das in den Turboladerlagern vorhandene Öl „verkokt“ oder verwandelt sich bei dieser Temperatur in einen Feststoff. Nach der Landung bietet ein langsames Taxi zur Rampe normalerweise eine ausreichende Abkühlzeit. Meistens! Timen Sie dies und vergessen Sie nicht, sich wie empfohlen abzukühlen.
Kompressoren sind auf den Motor ausgerichtet (oder angegurtet) und verwenden nicht den heißen Auspuff als Energiequelle. Obwohl sie ziemlich heiß werden können, kommen sie nicht an die Hitze der Abgase heran.
•Alle anderen betrieblichen Unterschiede, die für Piloten von Bedeutung wären.
Das ist eigentlich kein betriebsbedingter Unterschied, aber neben aufgeladenen und aufgeladenen Motoren gibt es auch turbonormalisierte Motoren. TN-Motoren sind Turbomotoren, deren Ladedruck auf den atmosphärischen Druck auf Meereshöhe begrenzt ist. Sagen Sie 30 Zoll, nicht die 40 Zoll, die Sie von einem Turbomotor erwarten würden. Der TN-Motor ermöglicht eine Leistung auf Meereshöhe bis zu einer kritischen Höhe, über der der TN-Motor den Krümmerdruck auf Meereshöhe nicht aufrechterhalten kann. Mit anderen Worten, die Leistung beim Start auf Meereshöhe unterscheidet sich nicht wesentlich von der eines Saugmotors, aber beim Steigen nimmt die Leistung beim Steigen nicht ab. Ihr Leadville CO-Start wird also der Neid der serienmäßigen C-172-Menge sein.
Es ist mehr oder weniger das gleiche wie beim Auto. Für mich als Pilot ist ein Turbo- oder Kompressormotor ein absoluter Vorteil - mehr Power zu haben ist manchmal wirklich sinnvoll und kommt auch der Sicherheit zugute oder macht einfach nur Spaß.
Für alle, die sich über das Funktionsprinzip dieser Systeme oder den Unterschied zwischen einem Turbolader und einem Kompressor nicht sicher sind, gebe ich eine kurze Beschreibung:
Beides sind im Krümmer eingebaute Kompressoren, die dazu dienen, mehr Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Motor zu bringen oder einfach die Dichte zu erhöhen, was besonders in größeren Höhen für etwas zusätzliche Leistung sorgt. Der Unterschied zwischen beiden liegt in der Art und Weise, wie die Kompressoren angetrieben werden.
Ein Turbolader wird von einer Turbine im Abgas angetrieben. Das ist sehr effizient, weil es einen Teil der ~ 70 % Energieverschwendung in einem Kolbenmotor verbraucht, aber auch einen gewissen Gegendruck auf den Auspuff erzeugt.
Ein Kompressor wird wie andere Nebenaggregate, zB die Kraftstoffpumpe des Motors, vom Motor selbst angetrieben, was natürlich etwas Motoreffizienz kostet, aber insgesamt profitiert der Motor von der Installation. Der große Vorteil gegenüber einem Turbolader besteht darin, dass ein Kompressor bei allen Drehzahlen gut funktioniert, während ein Turbolader einen etwas höheren Abgasdruck benötigt, um richtig zu arbeiten, was ihn nur bei hohen Leistungseinstellungen effektiv macht.
Als Pilot müssen Sie sich nicht um einige zusätzliche Schalter kümmern, sondern müssen Ihren Motor natürlich etwas anders behandeln (höheres Risiko, zu übersteuern). Verwenden Sie während des Starts oder Steigflugs nicht die intermittierende Gasstellung – gehen Sie immer ganz nach vorne. Die Verwendung von intermittierenden Gasstellungen führt nur dazu, dass Ihr Motor länger mit höherer Last und nicht optimaler Kühlung arbeitet. Wenn die Drehzahl die Grenzwerte überschreitet, verringern Sie vorsichtig die Propellersteigung - ein schnelles Senken der Drehzahl kann schwere Schäden am Motor verursachen! Wenn Sie an mageres Gemisch auf dem Boden gewöhnt sind, bleiben Sie dabei, Ihr Motor (die Zündkerzen) wird es Ihnen danken, aber fahren Sie mit vollem Gemisch zum Start, auch in größeren Höhen, um eine maximale Innenkühlung der Zylinder zu erreichen - überwachen Sie die Temperaturen. Dies sind einige allgemeine Vorschläge, die auf meinen Erfahrungen und Kenntnissen basieren, bitte beziehen Sie sich immer auf die Bedienungsanleitung!
Ein weiteres Risiko, das ich einschätze, ist, dass Sie möglicherweise nicht daran gewöhnt sind, in größeren Höhen oder VFR 'over the tops' zu fliegen. Probieren Sie beides zuerst mit einem Instruktor oder erfahrenen Piloten aus, bevor Sie es alleine machen. Du bist vielleicht gesund und hattest noch nie Probleme mit deiner Medizin, trotzdem solltest du lernen können, wie sich dein Körper verhält. Außerdem sind Sie es möglicherweise nicht gewohnt, ohne den normalen Horizont zu fliegen - dieser kann beim Sinkflug oder Steigflug in VMC, aber in unmittelbarer Nähe von Wolken verloren gehen. Es ist nicht meine Absicht, Sie als unerfahren zu betrachten, aber ich schreibe diese Antwort gerne so, dass sie für alle Interessierten hilfreich ist.
Betreiber oder Besitzer eines Flugzeugs sollten nicht nur die Vorteile der Zwangszündung berücksichtigen. Bevor ich diese Antwort bearbeitet habe, schrieb ich, dass Kolbenmotoren nicht für Turbo / Kompressor entwickelt wurden. So gesehen war es offensichtlich nicht wirklich hilfreich für Sie, sorry. Woran ich Sie erinnern möchte, sind die zusätzlichen Belastungen, die auf den Motor einwirken. Sie haben einen hohen Druck in den Zylindern, sogar einen gewissen Gegendruck am Auspuff (nur Turbolader) oder zusätzliche Reibung, um den Kompressor anzutreiben. Die Motoren, die mit Zwangszündung ausgestattet sind, oder solche, bei denen Turbolader aus Gründen der Ursache verfügbar sind, sind gebaut, um mit diesen Kräften umzugehen, aber ich denke immer noch, dass sie die Lebensdauer dieser Motoren beeinflussen. Es fallen also definitiv mehr Mehrkosten an als beim Kauf der Ausrüstung.
egid