Warum müssen Flugzeugkolbenmotoren grundiert werden?

Moderne Automotoren sind im Vergleich zu den meisten Flugzeugkolbenmotoren, die eine 70 Jahre alte Technologie sind, wirklich sehr ausgeklügelt.

Moderne Autos haben normalerweise eine elektrische Kraftstoffpumpe im Tank, die oft durch Öffnen der Fahrertür gestartet wird. Wenn sich Ihr Hintern auf dem Sitz befindet, steht das Kraftstoffsystem unter Druck. Wenn das Zündsystem aktiviert wird, überprüft das ECU (Motorcomputer) die Motorkühlmitteltemperatur und die Außenlufttemperatur und weist die elektronischen Kraftstoffeinspritzdüsen an, die exakte Kraftstoffmenge, die für die Bedingungen korrekt ist, direkt in die Einlassventile zu dosieren. Ein kalter Motor benötigt beim Starten ein viel höheres Verhältnis von Kraftstoff zu Luft (2-3 mal im heißen Zustand), das sich bei Erwärmung verringert. Beim Start berücksichtigt die ECU auch die Masse des Luftstroms und den Sauerstoffgehalt des Abgases, um das ideale Kraftstoff-Luft-Gleichgewicht für einen reibungslosen und effizienten Motorlauf aufrechtzuerhalten.

Diese Technologie existiert für Flugzeugtriebwerke, sie ist nur teuer in der Anbringung, so dass nur sehr wenige Flugzeuge damit ausgestattet sind. Die meisten Leichtflugzeuge haben sehr einfache, vollständig manuelle Systeme. Sie schalten den Motor ab, indem Sie die Kraftstoffzufuhr unterbrechen (Schließen des Gemischs). Dadurch wird sichergestellt, dass der Motor vollständig kraftstofffrei ist, sodass sich beim Drehen der Stütze nichts in den Zylindern befindet, das ausbrechen und die Stütze drehen und möglicherweise verstümmeln könnte jemand.

Kolbenmotoren erzeugen beim Betrieb viel Saugkraft und sind für den Betrieb stark auf Vakuumsaugung angewiesen. Der niedrige Druck im Vergaser zerstäubt Kraftstoff, der dann in den Zylinder gezogen wird, explodiert, was wiederum mehr Kraftstoff und Luft einzieht. Da jedoch das Gemisch abgeschaltet wurde, sind der Motor und der Vergaser trocken (jeglicher Kraftstoff, der im Vergaser verbleibt Schüssel verdunstet mit der Zeit), was zu einer geringen Saugkraft führt. Kein Ansaugen, keine Zerstäubung des Kraftstoffs, kein Schaum. Der Primer pumpt einen sehr reichhaltigen, zerstäubten Kraftstoffnebel in den Einlass für jeden Zylinder, wodurch der Motor etwas zum Aufschäumen bringt und eine Saugkraft erzeugt wird, um Kraftstoff durch den Vergaser zu ziehen und den Motor zu unterstützen. Aus diesem Grund spüren Sie bei der Verwendung des Primers einen Widerstand, Sie zwingen ihn durch ein Bündel von Zerstäuberdüsen. Aus diesem Grund müssen Sie direkt nach dem Vorfüllen beginnen, wenn Sie zu lange warten, verlieren Sie die Zerstäubung.

Beachten Sie, dass viele Flugzeug-Kolbenmotor-Vergaser Beschleunigerpumpen haben, die bei schnellen Gasvorstößen rohen Kraftstoff in den Vergaser spritzen, um eine magere Abschaltung zu verhindern. Einige Leute denken, es ist dasselbe wie die Verwendung der Grundierung, aber das ist überhaupt nicht der Fall. Da es keine Saugkraft gibt, wenn Sie den Gashebel nach vorne pumpen, müssen Sie nur flüssigen Kraftstoff in den Vergaser spritzen, es gibt kein Vakuum, um ihn zu zerstäuben. Sie müssen also nur die Zylinder mit rohem Kraftstoff füllen, und sie werden nicht knallen. Ein einzelner Strahl ist gut, weil der Kraftstoff in der Vergaserschale etwas zum Zerstäuben gibt, sobald er fängt, aber zu viel wird den Motor nur überschwemmen.

Ein Warmstart unterscheidet sich stark von einem Kaltstart, der Motor benötigt kein so fettes Gemisch und die Vergaserschale enthält immer noch Kraftstoff, sodass Sie beim Anlassen in den meisten Fällen nicht vorfüllen müssen.

Flugzeugkolbenmotoren benötigen nur im kalten Zustand eine Kraftstoffansaugung oder Kraftstoffanreicherung. Dies gilt für ALLE Kolbenmotoren.

Eine Kraftstoffanreicherung ist erforderlich, weil die kalte Temperatur es dem Kraftstoff nicht ermöglicht, in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch richtig zu zerstäuben/verdampfen und tatsächlich an den kalten Innenflächen des Motors wieder zu Rohkraftstoff kondensieren kann. Die Kraftstoffanreicherung stellt sicher, dass eine angemessene Kraftstoffluftfeuchtigkeit die Zylinder zum Starten erreicht.

In einem Automotor mit Vergaser erfolgt die Kraftstoffanreicherung mit einem manuellen oder automatischen Choke.

Typische Flugzeug-Kolbenmotoren mit Vergaser verwenden keinen Choke, sondern stattdessen Ansaugleitungen, um zusätzliche Kraftstoffanreicherung zu liefern.

Bei einem Vierzylinder-Flugzeugmotor kann es eine, zwei, drei oder vier Ansaugleitungen geben, die zerstäubten Kraftstoff direkt in den Motorzylinder sehr nahe am Einlassventil sprühen. Diese Ansaugleitungen sind typischerweise 1/8-Zoll-Kupferrohre. Es ist leicht, den Motor zu überfüllen, und einige Piloten ziehen es vor, nicht für jeden Zylinder eine Primerleitung zu haben. Durch weniger Ansaugleitungen können ein oder zwei Zylinder zünden, selbst wenn die anderen überfüllt sind.

Hier ist ein Foto, das 1/8-Zoll-Kupfer-Ansaugleitungen zeigt, die mit dem Motor in der Nähe der Einlassventile verbunden sind.

Warum brauchen wir überhaupt eine Bereicherung? Das Benzin ist flüssig. Die Zündung erfordert ein Gemisch aus Luft und Benzindampf.

In einem laufenden Motor mit ausreichender Lufteinlassgeschwindigkeit wird Benzin zu Nebel, der verdampft, wenn die Kompression im Zylinder stattfindet. Der heiße Motor hilft auch sehr.

Beim Anlassen eines kalten Motors reicht die Luftgeschwindigkeit nicht aus, um einen Nebel zu erzeugen, es entstehen größere Tröpfchen, die schnell die Einlass- und Brennkammerwände erreichen und sich dort absetzen. Die Kompression ist schwächer, ebenso die Erwärmung durch die Kompression. Zu wenig Benzindampf - keine Zündung. Die Lösung? Fügen Sie der Möchtegern-Mischung, die sich nicht mischen will, mehr Benzin hinzu.

Automotoren mit Vergaser (vor ca. 30 Jahren) hatten ein Drosselventil, das den Druck im Vergaser reduzierte, wodurch mehr Benzin in den Luftstrom gesaugt werden konnte. Das Choke-Ventil ist ein gewisses Problem mit der Zuverlässigkeit - es muss in der Lage sein, den Lufteinlass fast vollständig zu schließen, sonst funktioniert es nicht. Ich denke, deshalb wird es im Allgemeinen nicht in Motorrädern und wahrscheinlich auch in Flugzeugen verwendet. Ein Drosselventil, das nicht vollständig zurückkehrt, war ein häufiger Fehlermodus und man wird es nicht bemerken, bis die volle Leistung benötigt wird.

Man braucht noch etwas Anreicherung, um den Motor zu starten. Im Flugzeug wünscht man sich ein Verfahren, bei dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Triebwerk in der Luft abgeschaltet wird, eher gering ist. Wir haben also Grundierung.

Und ja, Automotoren werden auch grundiert. Bei modernen computergesteuerten Motoren mit Einspritzung reicht ein automatischer Einzeleinspritzimpuls vor dem Start aus. Abhängig von den Bedingungen kann die ECU Vorfüllen, Startanreicherung (längere Einspritzzeiten beim Anlassen), beides oder nichts verwenden.

Und ich bin sicher, dass ich (wie fast jeder fortgeschrittene Fahrer) bei vielen Autos, die sich ein oder zwei Jahrzehnte lang geweigert haben, bei kaltem Wetter zu starten, eine manuelle Grundierung durchgeführt habe (den Luftfilter entfernen und etwas Benzin direkt in den Lufteinlass des Vergasers gießen). vor.