Warum können wir in einem C172 beim Cruisen in niedrigeren Höhen kein Vollgas geben?

Diese Motoren sind nicht darauf ausgelegt, mit einem mageren Gemisch ständig mit maximaler PS-Leistung zu laufen. Sie sind darauf ausgelegt, mit 50-75 % ihrer Nennleistung zu fahren und mit diesem Grad an innerer Hitze und Reibung langfristig fertig zu werden. Selbst das ist ziemlich schwierig im Vergleich zu einem Auto, das bei einer Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde mit vielleicht 20 % der Nennleistung fährt.

Wenn Sie sie weit öffnen, bedeutet dies maximale Hitze, maximalen Verschleiß, denn nicht viel Nutzen, wenn man bedenkt, dass die zum schnelleren Fahren erforderliche Leistung fast der Würfel der Geschwindigkeitssteigerung ist. Sie müssen mit dem vollfetten Gemisch fahren, um den Motor überhaupt kühl zu halten, und der Kraftstoffverbrauch ist viel höher, da Sie unverbrannten Kraftstoff, der zum Kühlen verwendet wird, bei voller Leistung aus dem Auspuff leiten. Mit anderen Worten, es lohnt sich nicht, es sei denn, Sie fahren Rennen, daher ist das Konzept, mit nicht mehr als 3/4 der Nennleistung zu fahren, eine sehr alte Konvention bei Kolbenmotoren, und darüber hinaus sollte das Ablehnen des Gemischs nicht wirklich durchgeführt werden.

Wenn Sie möchten, können Sie einen dieser Motoren mit einem fetten Gemisch mit einer Drehzahl nahe der roten Linie die ganze Zeit mit Vollgas laufen lassen, aber nur, wenn es Ihnen nichts ausmacht, die 20.000 Dollar vorzeitige Überholung zu bezahlen, indem Sie den armen Motor wie einen auspeitschen Maultier (die Auslassventile werden dich für alle Ewigkeit hassen).

Es ist so ziemlich dasselbe wie das Anschließen eines großen, schweren Anhängers an Ihr Auto, bei dem Sie die ganze Zeit mit dem Fuß auf dem Boden stehen müssen, nur um auf Autobahngeschwindigkeit zu bleiben. Was glauben Sie, wie viele Meilen der Motor dieses Autos halten würde? (Obwohl der Lycoming, der so hart gefahren wird, wahrscheinlich immer noch den Automotor in denselben Schuhen überdauern wird.)

Wenn Sie jedoch aufsteigen, bis Sie 8000 Fuß erreichen, sind 75 % der maximalen Leistung alles, was mit Volllast (WOT) in der dünnen Luft verfügbar ist, also 75 % Kreuzfahrt, normaler Betrieb, erfordert WOT und keinen Schaden erledigt. Und wenn Sie weiter nach oben gehen, stellen Sie fest, dass Sie mit WOT nicht einmal 50 % erreichen können, und ziemlich bald sind Sie an Ihrer Dienstobergrenze angelangt.

Die meisten Cessna 172 haben Festpropeller. Das Entwerfen eines Propellers mit fester Steigung erfordert immer einen Kompromiss zwischen Steigleistung und Reiseflugleistung. Typischerweise bedeutet dies, dass der Motor in niedriger Höhe im Horizontalflug bei Vollgas die Drehzahl der roten Linie überschreiten würde, sodass Sie zurückdrosseln müssen. In größerer Höhe erzeugt der Motor bei einer bestimmten Drehzahl weniger Leistung, daher ist es dort kein Problem. Es ist möglich, eine "Reisestütze" zu verwenden, die eine gröbere Steigung hat und die volle Leistung (oder näher an der vollen Leistung) bei einer Kreuzfahrt in geringer Höhe ermöglicht, aber dies geht auf Kosten der nicht vollen Redline-Drehzahl zu Beginn der Startrolle. und damit geringere Beschleunigung und längere Startläufe.

Propeller mit variabler Steigung (von denen Propeller mit konstanter Geschwindigkeit eine Teilmenge sind) vermeiden dieses Dilemma, obwohl sie ihre eigenen Nachteile haben, wie erhöhte Komplexität und ein paar zusätzliche Gewichte direkt an der Nase, wo Sie es nicht wollen.

Ich stimme den obigen Antworten in Bezug auf die Einschränkungen in Bezug auf die Engine zu. Ich wollte jedoch auch hinzufügen, dass es möglich sein könnte, dass Vollgas in geringer Höhe dazu führt, dass das Flugzeug auch aus seiner strukturellen Flughülle herauskommt. Es könnte also nicht nur ein motorbezogenes Problem sein, sondern auch auf strukturelle Überlegungen des Flugzeugs zurückzuführen sein.