Wie schneiden Turbofans und Kolbenmotoren im Hinblick auf die Wartungskosten ab?

Ich möchte Kolbenmotoren und Turbofans auf Wartungsbasis vergleichen. Nehmen wir an, beide Motoren können einen Schub von 100 kN leisten. Nehmen wir an, beide Motoren fliegen 10.000 Stunden lang.

Welche Art von Wartung können wir in dieser Zeit von diesen Motoren erwarten? Insbesondere:

  • Wie oft muss der Motor umfassend gewartet werden?

  • Wie viele Arbeitsstunden erfordert diese Wartung?

  • Wie viel kostet es ungefähr, diese Wartung durchzuführen?

Eine große Wartung für einen Kolbenmotor wäre mehr als ein Ölwechsel. Für einen Turbofan wäre es eine Überholung.

Wenn ich darüber nachdenke, weiß ich nicht genau, welche Art von Wartung für einen Kolbenmotor außer einem Ölwechsel erforderlich ist. Ist es wie eine Überholung, bei der Sie es zerlegen und sicherstellen, dass alles richtig zusammenpasst?

Falls Sie sich fragen, ich stelle mir diese Motoren in einer kommerziellen Frachtrolle vor. Also keine übermäßige Verschmutzung oder hartes Throttling.

Die meisten Kolbenmotoren benötigen bei GA-Motoren im Durchschnitt alle 1800 bis 2400 Stunden eine Überholung (komplette Demontage und Neuaufbau). Wenn Sie in den Schub kommen, von dem Sie sprechen, sind Sie wirklich aus dem typischen Bereich von Kolbenmotoren heraus und bewegen sich in Richtung eines Turboprops. Es ist auch schwierig, Motoren nur anhand der Schubzahlen zu vergleichen. Kolbenmotoren verlassen sich stark auf das Propellerdesign, um Schub zu erzeugen, sodass mehr als nur der Motor zu berücksichtigen ist.
Gibt es einen Kolbenmotor mit einer Schubkraft von 100 kN?
@vasin1987 Der größte Serienkolben , der Pratt & Whitney Wasp, produzierte 3800 PS. Der größte hergestellte (2) war der Lycoming XR-7755 , der 5000 PS leistete. Das GE90 produziert 110.000 PS und gibt bis zu 510 kn Schub ab ... Ich bin mir nicht sicher, ob selbst mit einem idealen Propeller-Setup 100 kn aus einem lebenden oder toten Kolben möglich sind.
@RonBeyer Ich würde die von Ihnen genannte Überholungshäufigkeit in Frage stellen. Diese Zeiten können die vom Hersteller empfohlenen Zeiten zwischen den Überholungen widerspiegeln, aber – ungeachtet gesetzlicher Anforderungen für bestimmte Vorgänge – wird ein gut betriebener Motor diese Zeit um 50-100 % oder mehr überschreiten, bevor ein vollständiger Abbau erforderlich ist. In meinem alten Betrieb haben wir Motoren routinemäßig auf 3000-5000 Stunden und mehr gebracht, bevor wir sie zur Überholung einschickten, und dann oft nur als Vorsichtsmaßnahme, nicht aus Notwendigkeit.
@JonathanWalters "brauchen" war nicht das richtige Wort, ich hätte "empfehlen" verwenden sollen, ich habe vor einiger Zeit eine Antwort darauf geschrieben (seltsamerweise hast du kommentiert :)) das sagt ziemlich genau das aus, was du gesagt hast, ich werde nur verbuche es damit, dass ich zu spät war, als ich den Kommentar geschrieben habe. Aber ja, Sie haben Recht, einige Motoren fliegen sehr gerne lange über TBO hinaus.
@RonBeyer hah! Ich verwechsele zwischen lbf und kN. Danke für den Hinweis.

Antworten (1)

Ihre Frage hat einige Bereiche, die von Umständen, Modellen usw. abhängen, aber allgemein zu beantworten sind:

  • Kolbenmotoren werden in der Regel etwa alle 1200 bis 2000 Betriebsstunden komplett überholt. Die Zeit für die Überholung variiert je nach Motormodell und wo die Überholung durchgeführt wird, da sie im Werk, in einer Reparaturwerkstatt oder von einem qualifizierten A&P/IA (eine Feldüberholung) durchgeführt werden kann. Eine Überholung eines Kolbenmotors kann bis zu 25.000 $ oder mehr kosten.
  • Turbofan-Triebwerke werden während dieser 10.000 Stunden wahrscheinlich keine größere Wartung benötigen. Die meisten Turbofan-Triebwerke werden regelmäßig inspiziert und laufen unter bestimmten Bedingungen weiter, es sei denn, die vom Hersteller empfohlenen Zeiträume werden erreicht oder überschritten. Die Zeit bis zur Überholung ist je nach Motormodell sehr unterschiedlich. Die Kosten variieren ebenfalls stark, aber im Fall von Turbofans sprechen Sie von Hunderttausenden von Dollar.
Irgendeine Ahnung, warum eine Turbofan-Überholung viel teurer wäre als eine Kolbenüberholung? AFAIK, die Überholung besteht lediglich darin, alle Teile zu zerlegen, sie mit Laserpräzision zu vermessen und sie dann wieder zusammenzusetzen. Turbofan sollte nur jede Schaufel von der Scheibe abschrauben. Wenn überhaupt, sollte der Kolben aufgrund vieler spezieller beweglicher Teile wie Kurbelwelle, Getriebe, Steuerventile, Vergaser usw. schlechter sein. Vielleicht haben Sie einen sehr großen Turbofan mit einem sehr kleinen Kolben verglichen, da die meisten Kolben auf kleine GAs und die meisten gehen Turbofans gehen in große Verkehrsflugzeuge.
Ich bin kein Spezialist auf diesem Gebiet, aber als jemand, der an Fahrzeug-(Kolben-)Motoren arbeitet, kann ich Ihnen sagen, dass die Hauptkosten die Arbeit sind und jede „Spezialarbeit“ wie die Reparatur eines Getriebes sehr teuer ist. Turboventilatoren werden mit extrem engen Toleranzen gebaut, die viel moderne Technik erfordern, was bei Kolbenmotoren nicht der Fall ist. Ja, Kolbenmotoren erfordern eine anständige Toleranz, aber es gibt einen Grund, warum der Begriff "Hinterhofmechaniker" existiert.
@ DrZ214 Es gibt einen Unterschied zwischen der Inspektion, die hauptsächlich Arbeit ist, und dem Austausch von Teilen mit begrenzter Lebensdauer. Diese Teile sind normalerweise alles, was sich bewegt / dreht. Das Gesetz verlangt von den Herstellern, aufzulisten, welche Teile des Motors eine begrenzte Lebensdauer haben ( law.cornell.edu/cfr/text/14/33.70 ). Die Grenzwerte werden für Turbinenmotoren normalerweise nicht in Stunden ausgedrückt, sie basieren auf Zyklen (Starts). Die Kosten für die Herstellung dieser Teile sowie die Arbeit, sie korrekt zu reparieren und zu reparieren, summieren sich bei einigen Motoren auf Hunderte, wenn nicht Millionen von Dollar.
Wie schneiden Turbofans und Kolbenmotoren im Hinblick auf die Wartungskosten ab?
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