Was sind einige der Unterschiede zwischen Kolbenmotoren, die in Flugzeugen und Autos verwendet werden?

Was sind einige der Unterschiede zwischen Kolbenmotoren, die in Flugzeugen und Autos verwendet werden? Es scheint, dass Flugzeugtriebwerke viel teurer sind. Ich stelle mir vor, dass ein Teil dieser Kosten auf die extremere Umgebung (Temperatur, Luftdichte, Rollwinkel) zurückzuführen sein muss, in der ein Flugzeugtriebwerk voraussichtlich laufen wird.

Im Speziellen:

  • Wird erwartet, dass Flugzeugtriebwerksteile weniger wahrscheinlich ausfallen?
  • Was wird getan, damit der Motor bei extremen Temperaturen / Höhen / Luftdichten funktioniert?
  • Müssen Änderungen vorgenommen werden, damit ein Kolbenmotor verkehrt herum (in einer Rolle) funktioniert?
  • Welche Komponenten unterscheiden sich bei einem Flugzeug- und einem Automobil-Kolbenmotor (Magnetzünder vs. Zündkerzen, Ölsystem)?

Antworten (6)

Der Motor in einem typischen Leichtflugzeug (z. B. einer Cessna 172 oder einer Piper Cherokee) hat viel mit dem Motor in einem klassischen VW-Käfer (Typ 1) aus den 1960er Jahren gemeinsam : Beide Motoren sind Viertakt-Vierzylinder-Ottomotoren in Boxerbauweise Motoren. Ihre Teile haben sogar eine ähnliche Metallurgie und weitgehend ähnliche Ausfallraten.
Wenn Sie das Getriebe entfernen und ein Magnetzündungssystem einbauen, haben Sie im Grunde genommen einen von mehreren "Volkswagen-Flugmotoren" , die auf dem experimentellen Markt beliebt sind und sich bei guter Wartung als sehr zuverlässig erwiesen haben .

Zertifizierte Flugzeugmotoren (die Lycoming und Continentals, die Sie in unserer hypothetischen Piper oder Cessna finden würden) haben ein paar andere Merkmale, die bei einem Volkswagen-Motor nicht zu finden sind: Sie haben Doppelzündsysteme (zwei Zündmagnete, zwei Zündkerzen pro Zylinder) für Redundanz im Fall eins ausfällt, und eine Ölwanne, die so ausgelegt ist, dass sie mindestens die doppelte Ölkapazität fasst, die für einen sicheren Betrieb erforderlich ist. Sie haben normalerweise auch eine manuelle Gemischregelung, damit der Pilot das Kraftstoff / Luft-Gemisch beim Steigen magerer machen kann (der VW Käfer stieg im Allgemeinen nicht zu hoch über den Meeresspiegel, und wenn dies der Fall war, konnte der örtliche Mechaniker das Gemisch in der Höhe anpassen Garage, weil diese Autos wahrscheinlich die meiste Zeit ihres Lebens in relativ großer Höhe bleiben würden - Flugzeuge haben die lästige Angewohnheit, viel zu steigen und zu sinken, also ist entweder eine manuelle Gemischregulierung oder ein höhenkompensierender Vergaser notwendig).

Was macht also den Preisunterschied aus? Drei Dinge: FAA-Zertifizierung, Volumen und Haftung.

FAA-zertifizierte Motoren kosten ziemlich viel Geld: Der Hersteller muss seine Konstruktions- und Herstellungspraktiken gründlich dokumentieren und sicherstellen, dass der Motor die Konstruktionsanforderungen erfüllt und die in FAR 33 beschriebenen Tests bestehen kann . All dies zur Zufriedenheit der FAA zu tun (und zu dokumentieren) ist keine geringe Belastung und trägt zu den Kosten des Endprodukts bei.

Volumen ist das nächste Problem: Als Belohnung für die Einhaltung von Part 33 und die Zertifizierung Ihres Motors haben Sie jetzt die Möglichkeit, Ihren Motor zu verkaufen. Zu einem sehr kleinen Markt. Es gibt weit weniger Kolbenflugzeuge als Autos, und obwohl Kolbenflugzeugmotoren während der Lebensdauer einer Flugzeugzelle oft "abgenutzt" sind, überholen die meisten Besitzer ihre Motoren, anstatt den gesamten Motor direkt auszutauschen. Infolgedessen ist das Volumen der Neumotorenproduktion relativ gering (und bei einem relativ lebhaften Wettbewerb auf dem Überholungsmarkt ist dem Hersteller nicht einmal ein wesentlicher Teil dieses Geschäfts garantiert). Wie bei jedem anderen Produkt steigt der Preis bei geringem Volumen, um einen Gewinn zu ermöglichen.

Die Haftung ist der letzte (und wahrscheinlich größte) Faktor, der die Preisgestaltung beeinflusst: Jane Q. Pilot fliegt mit ihren beiden Kindern und dem Hund der Familie in ihrer brandneuen Cessna, die gerade aus der Produktion stammt, mit, als der Motor ausfällt. Sie kann nicht erfolgreich landen und alle sterben, woraufhin ihr trauernder und verstörter Ehemann John sofort den Mechaniker verklagt, der zuletzt am Flugzeug gearbeitet hat, Cessna (der die Flugzeugzelle gebaut hat) und Lycoming (der den Motor gemacht hat).
Um mit dieser Art von hochkarätigem und kostenintensivem Ereignis fertig zu werden, ist ein umfangreiches Anwaltsteam erforderlich (deren Kosten in jedem verkauften Motor enthalten sind), und da der Hersteller ein erhebliches Risiko eingeht, wird der Preis etwas stärker angehoben um eine ausgleichende Belohnung (Gewinn) bereitzustellen.


Um also Ihre stichpunktartigen Fragen zu beantworten, die ich in der obigen Erklärung weitgehend ignoriert habe:

  • Wird erwartet, dass Flugzeugtriebwerksteile weniger wahrscheinlich ausfallen?
    Wir können diese Erwartung angesichts des Preises haben, aber in Wirklichkeit sind sie wahrscheinlich so zuverlässig wie jedes andere gut gewartete luftgekühlte Motordesign der 1960er Jahre. Ein moderner Automotor hat eine Reihe von konstruktiven und technologischen Vorteilen gegenüber dem typischen Kolbenflugzeugmotor, und wenn wir ihn mit zwei unabhängigen Zündsystemen ausstatten und ihm die Art der Wartung geben, die Flugzeugmotoren erhalten, können sie Flugzeugmotoren in Bezug auf Zuverlässigkeit durchaus übertreffen. (Natürlich wiegt ein moderner Automotor auch viel mehr als ein typischer Flugzeugmotor, also müsste etwas Geld ausgegeben werden, um ihn leichter zu machen, ohne diese Zuverlässigkeit zu opfern.)

  • Was wird getan, damit der Motor bei extremen Temperaturen / Höhen / Luftdichten funktioniert?
    Überraschend wenig: Das Hinzufügen einer Gemischregelung für den Vergaser, zwei unabhängige Zündsysteme und ein gesundes Gewichtsbewusstsein deckt es ziemlich ab.

  • Müssen Änderungen vorgenommen werden, damit ein Kolbenmotor verkehrt herum (in einer Rolle) funktioniert?
    Ja (die Kraftstoff- und Schmiersysteme müssen so ausgelegt sein, dass sie über einen längeren Zeitraum Belastungen von null / negativem G standhalten), aber Ihr typischer Kolbenflugzeugmotor ist nicht dafür ausgelegt, kopfüber zu funktionieren: Kunstflugtriebwerke sind etwas anders Bestie, und sie kosten etwas mehr als ihre nicht-Kunstflug-Pendants.

  • Welche Komponenten unterscheiden sich bei einem Flugzeug- und einem Automobil-Kolbenmotor (Magnetzünder vs. Zündkerzen, Ölsystem)?
    Der größte Unterschied zwischen einem VW-Motor aus den 1960er Jahren in einem klassischen Käfer und einem Lycoming O-320 aus dem Jahr 2015 ist die Doppelmagnetzündung. Der Rest der Teile ist weitgehend identisch oder zumindest analog: Zündkerzen sehen aus wie Zündkerzen, Zylinder sehen aus wie Zylinder, Vergaser sehen wie Vergaser aus usw.
    Flugzeugmotoren sind auch für den Austausch von Komponenten ausgelegt: Zylinder können einfach abgeschraubt und ausgetauscht werden B. Magnetzünder, Ölpumpe, Vergaser, Anlasser usw.

Als VW-Motorveteran der 1960er Jahre fand ich diese Antwort großartig, weil ich oft dasselbe gedacht habe, es aber nie gewagt habe, es in Begleitung eines Piloten zu sagen!
@Dan Wenn ich selbst ein Flugzeug bauen würde, würde ich wahrscheinlich einen der vielen VW-Umbaumotoren da draußen verwenden - an diesen Konstruktionen ist nur sehr wenig modifiziert, und da ich selbst etwas Erfahrung mit VW-Motoren habe, würde ich ehrlich gesagt vorher hinterherfliegen einige der neueren Whiz-Bang-Experimentalmotoren. Obwohl die neueren Motoren über eine viel fortschrittlichere Technologie verfügen, gefällt es mir zu wissen, dass ich den Motor im Feld zerlegen und wieder zusammenbauen könnte, wenn ich dazu gezwungen wäre.
Nur als Anekdote: HondaJet behauptet, die ersten neu konstruierten, zertifizierten Triebwerke in den letzten fast 3 Jahrzehnten zu verwenden ...
Ich würde ein paar Spitzfindigkeiten hinzufügen. Erstens haben moderne Autos (so ziemlich alles, was im letzten Vierteljahrhundert gebaut wurde) keine Vergaser, sondern eine elektronische Kraftstoffeinspritzung. Zweitens sehen Flugzeug-Kohlenhydrate nicht sehr nach Auto-Kohlenhydraten aus. Sie sind normalerweise Aufwind-Vergaser, die sich an der Unterseite des Motors befinden, während Auto-Vergaser im Allgemeinen Abwind-Vergaser sind, die oben montiert sind. Es sei denn, Sie stehen auf britische Sportwagen der 60er Jahre, die normalerweise seitlich montierte SU-Vergaser haben.
@jamesqf Jedes Jahr werden immer noch Tausende kleiner Motoren mit Vergasern (Rasenmäher, Kettensägen, Generatoren) hergestellt, und bis 2011 wurden auch alle NASCAR-Motoren vergast (sie wurden in der Saison 2012 auf Kraftstoffeinspritzung umgestellt). Die Position des Vergasers spielt keine Rolle: Es ist ein Venturi, eine Drosselklappe und Öffnungen, durch die der Luftstrom Kraftstoff hinzugefügt wird. Es kann Aufwind, Abwind oder Seitenzug sein, aber die Richtung, in die sich die Luft bewegt, und die Leitungen, die den Kraftstoff zum Venturi und das Gemisch zu den Zylindern bringen, ändern nichts an der Kerntechnologie.
@ voretaq7: WRT-Kleinmotoren, sicher, aber das OP hat nach Automotoren gefragt. Ich kenne keinen (in den USA), der nach den frühen 90ern Kohlenhydrate verwendet hat. Und obwohl sich die Technologie eines Updraft-Vergasers nicht sehr von einem Downdraft-Vergaser unterscheidet, sehen sie sich nicht sehr ähnlich.
Anekdote: Ein Freund meines Vaters hat tatsächlich ein kleines Flugzeug von Grund auf neu gebaut und einen VW-Käfermotor von 1970 verwendet, und es hat funktioniert

Um der Antwort von voretaq7 weitere Aspekte hinzuzufügen:

Flugzeugmotoren haben einen ganz anderen Betriebspunkt als Automotoren. Das macht es unmöglich, einen Automotor einfach an ein Flugzeug anzuschließen.

  1. Flugkolbenmotoren haben eine max. 2700 U/min. Da sie normalerweise direkt mit dem Propeller gekoppelt sind, würde eine höhere Motordrehzahl die Propellereffizienz verringern. Leichtflugzeuge sind jetzt mit kleinen Getriebekolbenmotoren ausgestattet , die bis zu 5000 U / min erreichen, aber Ihre normale Cessna oder Piper hat immer noch den herkömmlichen Motor ohne Getriebe. Beachten Sie, dass der jetzt fast 80 Jahre alte Rolls-Royce Merlin mit 3000 U / min gefahren wurde.

  2. Flugzeugtriebwerke laufen stundenlang nahe ihrer Nennleistung. Die Cruise-Einstellung liegt normalerweise zwischen 65 % und 75 % der maximalen Leistung, während Ihr normaler Automotor diese Art von Leistungseinstellung nur jeweils für ein paar Sekunden sieht. Selbst bei Fahrten auf der Autobahn liefert ein Automotor die meiste Zeit vielleicht 30 % seiner Maximalleistung oder weniger.

  3. Automotoren sind mittlerweile voll computergesteuert: Der Zündzeitpunkt, das Gemisch und teilweise auch die Steuerzeiten lassen sich betriebspunktspezifisch einstellen. Alle diese Parameter sind entweder fest oder müssen im Falle einer Mischung manuell im Flugzeug eingestellt werden.

Die Punkte 1 und 3 bedeuten, dass Sie Auto- und Flugzeugmotoren gleicher Nennleistung nicht direkt vergleichen können. Die höhere Motordrehzahl und die bessere Anpassung bedeuten für Pkw-Motoren deutlich höhere Nennleistungen, aber Punkt 2 bedeutet, dass die Nennleistung beim Einsatz in einem Flugzeug nicht abgegeben werden kann. Wenn ein Automotor längere Zeit nahe seiner Nennleistung betrieben wird, braucht er ein besseres Kühlsystem. Auch dann sind seine Komponenten nicht für diese Belastungen ausgelegt und fallen früher aus als die entsprechenden Teile eines Flugzeugtriebwerks.

Aufgrund der viel höheren Anzahl von in Betrieb befindlichen Automotoren haben wir jedoch viel bessere Daten über das Langzeitverhalten aller Teile und es wird viel mehr F&E-Aufwand für deren Optimierung aufgewendet. Bei bestimmungsgemäßem Betrieb sind Automotoren heute viel zuverlässiger als Flugzeugmotoren ohne Getriebe, obwohl sie eine höhere Anzahl von Teilen haben (siehe Punkt 3 oben). Im Grunde genommen sind Kolbenflugmotoren ohne Getriebe lebende Museumsstücke. Die deutlich geringere Marktgröße für neue Flugzeugtriebwerke ist ein Grund, aber auch der sehr umfangreiche Zertifizierungsaufwand, der notwendig ist, bevor ein neu entwickeltes Triebwerk in einem Flugzeug eingesetzt werden kann. Dies ist notwendig, um eine niedrige Ausfallrate zu gewährleisten, hat aber gleichzeitig den technologischen Fortschritt für ein halbes Jahrhundert effektiv daran gehindert, in Flugzeugkolbenmotoren einzudringen.

Elektronische Zündsysteme ermöglichen es jedem modernen Automotor, auf dem Kopf zu laufen, aber das Ölsystem benötigt die Schwerkraft, damit das Öl gesammelt und in Umlauf gehalten wird. Moderne Pkw-Motoren müssen für kurze Zeit nicht umgebaut werden, um auf dem Kopf zu laufen, lediglich das Kraftstoffsystem müsste angepasst werden.

Die Temperaturextreme, für die Automotoren getestet werden, sind strenger als die von Flugzeugmotoren. Von Automotoren wird erwartet, dass sie in allen Höhenlagen funktionieren, daher sind sie für ähnliche Dichteschwankungen ausgelegt. Nur im Extremfall fliegt ein Flugzeugtriebwerk höher als die Erhebung der höchsten Straßen .

  • Verordnung

  • Rechtsanwälte u

  • Marktgröße

den Preis von Flugzeugtriebwerken in die Höhe treiben. Wenn von ihnen erwartet würde, dass sie unter den Umweltextremen funktionieren, für die Automotoren ausgelegt sind, wären sie sogar noch teurer.

Soweit ich weiß, ist der Subaru EJ25 (2,5 Liter, Flat-4, optional mit Turbolader) in der GA-Welt sehr beliebt. Es ist ein ziemlich moderner, elektronisch gesteuerter Motor, der am Boden gerne mit einer roten Linie von etwa 7500 U / min läuft. Was erklärt die Unterschiede zwischen diesen Spezifikationen und denen, die Sie angeben, und wie erklären diejenigen, die sie in Flugzeugen verwenden, dies? (Oder muss ich daraus eine ganz neue Frage machen?)
Der Controller muss die Höhe berücksichtigen, um das Kraftstoffgemisch anzupassen, und die (Wasser-)Kühlung muss in der Lage sein, mitzuhalten
@ratchetfreak, meine Verwendung von "Konten für" war nicht auf der Suche nach einem System zur Überwindung der Unterschiede, aber warum ist der EJ25 so beliebt, da er sich so sehr von Peters Beschreibung eines Flugzeugkolbenmotors zu unterscheiden scheint. An deine Interpretation hatte ich gar nicht gedacht! Anscheinend hattest du nicht an meine gedacht. ;)
@FreeMan: Die Leistung ist proportional zur Drehzahl, sodass die gleiche Leistung mit weniger Hubraum erzielt werden kann. Der Motor wird kleiner und leichter, muss aber jetzt mit einem Getriebe gekoppelt werden, um die Drehzahl für Propeller auf etwas zwischen 2000 und 2500 zu reduzieren. Beachten Sie, dass ich in meiner Antwort überall "ungeared" gestreut habe.
Hervorragender Punkt zum Unterschied im Drehzahlbereich (dies ist für die VW-Umbauten kein Problem, da der Typ 1 einen Motor mit niedriger Drehzahl hat - die Spitzenleistung liegt bei etwa 3.000 U/min und das Spitzendrehmoment bei etwa 2.000)
@voretaq7: Der VW-Motor ist noch älter als die Lycomings und Continentals, daher sollte es keine Überraschung sein, wenn der Drehzahlbereich ähnlich ist.
@PeterKämpf Tatsächlich stammt das grundlegende VW-Motordesign aus den 1930er Jahren (als luftgekühlte Motoren mit niedrigerer Drehzahl weit verbreitet waren). Wenn Sie sich die Geschichte des VW-Motors ansehen, hat er auch eine ähnliche Entwicklung wie Flugzeugmotoren durchgemacht (ursprünglich mit einem Ölsieb ausgeliefert, spätere Modelle hatten Vollstromfilter. Ursprünglich mit Vergaser, in den letzten Jahren mit mechanischer Kraftstoffeinspritzung usw.)
Ich denke, es lohnt sich, in der Antwort darauf hinzuweisen, dass VW-Motoren eine Ausnahme unter den Automotoren sind, da sie luftgekühlt sind. Die meisten Automotoren sind flüssigkeitsgekühlt und die meisten Flugzeugmotoren sind luftgekühlt. Außerdem haben Sie "ihn" verwendet, um sich auf Jane Q Pilot zu beziehen, was mich beim ersten Lesen am Kopf kratzen ließ :)

Ein Punkt, der in den bisher gegebenen hervorragenden Antworten zu fehlen scheint, ist die Kohlenhydratwärme. Vergaservereisung ist ein Problem für die meisten, wenn nicht alle Flugzeuge mit Vergaser. Die kleinen Flugzeuge, die ich geflogen bin (Cessna 152/162/172), haben alle einen manuellen Vergaserheizungsknopf . Beim Einschalten wird der Lufteinlass des Motors auf Luft umgeschaltet, die durch den Auspuff erwärmt wurde. Dies dient dazu, Eis zu schmelzen, das den Vergaser blockieren könnte, oder um zu verhindern, dass sich Eis überhaupt erst bildet.

Kohlenhydratwärme wird auch in Automotoren verwendet. Ältere Autos benötigen noch einen manuellen Wechsel, bei dem die Zuluft für die Wintereinstellung über beheizte Motorteile geleitet wird. Moderne Autos machen das automatisch.

Keine oder sehr eingeschränkte Emissionskontrolle im Flugzeug, zumindest im Vergleich zu Neuwagen.

Flugzeugtriebwerke haben es schwer mit Stoßkühlung. Stundenlang mit 75 % Leistung fahren, dann Gas geben und schnell absteigen. Schockkühlung kann Motoren knacken. Automotoren würden nicht sehr lange überleben. Es wäre, als würde man einen Automotor auf einem Prüfstand ein paar Stunden lang auf Hochtouren laufen lassen (als ob ein Automotor diesen ersten Schritt überleben würde, LOL) und ihn dann mit eisigem Feuerwehrwasser abspritzen, als würde man eine Kochplatte aus dem Ofen nehmen. Werfen Sie es in eiskaltes Spülwasser, es zerbricht. Selbst sorgfältig konstruierte Flugzeugtriebwerke haben damit Probleme.

In Bezug auf die Dampfsperre der Kraftstoffpumpe bei Motoren mit Kraftstoffeinspritzung sind Flugzeuge ungefähr so ​​​​schlecht wie Autos der 80er Jahre. Unter den meisten Bedingungen ist es für die meisten Flugzeuge meistens kein wirklich großes Problem, aber an einem heißen Sommertag ist es manchmal ziemlich schwierig, Flüssiggas in den Motor zu bekommen, um ihn zu starten. Bodenfahrzeuge umgehen das Problem, indem sie die Raffinerie Winter- oder Sommergas mischen lassen, aber Flugzeuge können innerhalb von Stunden von der Arktis in die Tropen fliegen, also ist es für Flugzeuge nicht so einfach.

Die meisten Flugzeuge haben mehrere, normalerweise manuell ausgewählte Treibstofftanks. Viele Piloten sind gestorben, weil sie zu unbekümmert von Tank zu Tank umgeschaltet haben, wenn ein Fehler tödlich gewesen wäre. Sehr wenige Autos oder Lastwagen haben mehr als einen Benzintank. Kraftstofftankleitungen können bei größeren Flugzeugen extrem kompliziert sein.

Flugzeugkraftstoff wird nicht mit Ethanol gemischt, sodass sich Wasser nicht mit dem Ethanol vermischt, wie es bei E90-Autokraftstoff der Fall ist. Das bedeutet, dass ein Teil des Vorflugs darin besteht, etwas (wie eine Tasse) Kraftstoff aus den Tanks abzulassen, bis kein Wasser mehr aus den Kraftstofftanks austritt. Sie sollten diesen Kraftstoff nicht einfach auf den Boden kippen, um zu verdampfen, aber ...

Es gibt nichts Besseres als den ODB-II-Autostandard für Flugzeuge. Es gibt keinen universellen Stecker für alle derzeit fliegenden Flugzeuge, bei dem alle jemals hergestellten Computertestgeräte mit dem Triebwerkscomputer über die Triebwerksleistung sprechen können. Solche Dinge existieren für bestimmte Triebwerke und bestimmte Flugzeuge, aber es gibt keinen universellen weltweiten Standard für Triebwerksprüfgeräte und Triebwerkscomputer in Flugzeugen.

Viele Flugzeugtriebwerke sind luftgekühlt, und es ist nicht ungewöhnlich, dass die Leistungswerte so variieren, dass die Zylinder hinten heißer laufen als die Zylinder vorne, weil sie in Luft sitzen, die von den Zylindern vor ihnen erwärmt wird. Menschen, die an wassergekühlte Automotoren gewöhnt sind, sind manchmal davon überrascht.

Häufig werden Propeller mit variabler Steigung durch Motoröldruck betrieben. Normalerweise verwenden Auto-/LKW-Getriebe spezielle Getriebeflüssigkeiten in ihren Getrieben und Servolenkungen/Bremsen. Ich denke, einige (alle?) Motorräder verwenden Motoröl in ihren Getrieben. Es gibt Propeller mit variabler Steigung, die Hydraulik statt Motoröl verwenden.

Automotoren heizen das Auto mit zirkulierendem Wasser. Flugzeugtriebwerke, die luftgekühlt sind, heizen das Flugzeug normalerweise unter Verwendung eines Wärmetauschergeräts vom Auspuff. Offensichtlich wäre ein Leck ziemlich gefährlich.

Es gibt ein Klischee, dass alle Autos Mehrbereichsmotorenöl und alle Flugzeuge Einbereichsöl verwenden. Das ist absolut falsch, aber wahr genug, oft genug, dass es als Tatsache behauptet wird.

(Ich bearbeite, um in einem Meta-Kommentar hinzuzufügen, dass alle Automotoren von 2015 praktisch gleich sind und die Diversität von Flugzeugen und Flugzeugmotoren dramatisch höher ist. Wenn Sie sich ein zufälliges Auto von 2015 ansehen, ist seine Technik wahrscheinlich ungefähr identisch mit jedem anderen zufällig ausgewähltes Auto von 2015. Aber anscheinend sind alle Flugzeuge unterschiedlich. Es ist also einfach, über Automotoren zu sprechen, aber schwer, Flugzeugmotoren festzunageln)

Nicht alle Autos verwenden flüssiges Kühlmittel - luftgekühlte Autos haben ähnliche Wärmetauscher-Muffen um ihren Auspuff für Winterwärme (der VW-Käfer aus meinem Beispiel ist ein solches Fahrzeug - lustige VW-Fakten, die Heizungskanäle im Typ-1-Käfer sind auch strukturell Elemente des Fahrzeugs)
Ein weiterer Punkt ist, dass es in den meisten Flugzeug-Kolbenmotoren wirklich keine ECU/PCU gibt – dies kann sich jedoch ändern, wenn die Emissionen strenger werden und mehr Hersteller FADECs für lohnenswert halten.
Wassergekühlte Automotoren überstehen Stoßkühlungen viel besser als luftgekühlte Motoren. Porsche baute einen Automotor für Flugzeuge um (den PFM 3200 ), der wassergekühlte Zylinderköpfe hatte. Es war sehr beliebt bei Segelflugzeugschleppern, da es ein problemloses Steiltauchen nach dem Auslösen ermöglichte. Auch Automotoren sind in dieser Hinsicht besser!
Für viele Flugzeuge ist die Schockkühlung nicht das Problem, als das viele Leute es darstellen. Sehen Sie dies und dies . Auch das kann ich in meiner langjährigen Tätigkeit als Betreiber und Instandhalter von Flugzeugtriebwerken der Größe 320 bis 550 bestätigen.

Ein Flugzeug wird von der Kurbelwelle des Motors durch die Luft gezogen, und Automotoren sind nicht dafür ausgelegt, dass eine Last auf die Kurbel drückt oder zieht.
Die meisten, wenn nicht alle Flugzeugtriebwerke haben ein großes Axiallager, um dies zu bewältigen, daher verwenden Automotorumbauten einen Untersetzungsantrieb mit einem Axiallager zum Ziehen / Schieben des Flugzeugs, oder wenn der Direktantrieb die Lager im Motor mit einem dafür ausgelegten austauscht Umgang mit den beteiligten Kräften.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Auto- und Flugzeugmotoren ist die Leistungskurve: Die Pferdestärken- und Drehmomentwerte eines Flugzeugmotors verlaufen fast parallel, während bei den meisten Automotoren das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und die PS im hohen Drehzahlbereich (für stop -and-go-Fahren, schwankende Geschwindigkeiten usw.). Ein Flugzeugmotor wird eher wie eine stationäre Anwendung betrieben, wie Sie es mit einem Generator oder einer Bewässerungspumpe usw. tun würden.
Wenn ein Automotor auf diese Weise verwendet würde, würde er die Lebensdauer der meisten Flugzeugmotoren bei weitem überschreiten. Wieso den? Luftgekühlt im Vergleich zu Flüssigkeitskühlung. Ein flüssigkeitsgekühlter Motor behält jederzeit eine konstante Temperatur bei. Ein luftgekühlter Motor nicht. Sie werden keinen Tauchgang aus großer Höhe in einem Flugzeug der allgemeinen Luftfahrt erleben, bei dem Sie die Leistung unterbrechen und die Nase auf den Boden richten. Wenn Sie dies versuchen würden, besteht eine sehr gute Chance, dass Sie einige festsitzende Ventile haben, wenn Sie versuchen, mit der Kraft zurückzukommen. Könnte ein schlechter Tag werden.

Eine letzte Sache: Ich glaube nicht, dass ein moderner, gut konstruierter Motor zwei Zündsysteme braucht. In all meinen Jahren des Fliegens habe ich noch nie oder nie von irgendeiner Art von Zündausfällen gehört. Wenn ein Pilot vor dem Start einen Anlauf macht und einen Mag-Check durchführt, liegt der Grund für diesen Abfall von 50 U / min darin, dass die Brennkammer nicht sehr gut konstruiert ist. Sie brauchen nicht zwei Magnetos.
Eines ist bei jedem Kraftwerk, ob Auto oder Flugzeug, sicher: Je weniger bewegliche Teile Sie haben, desto besser sind Sie dran. Wie bereits erwähnt, werden die Hersteller von Flugzeugtriebwerken durch die Kosten für die STC von den FAA-Regularien zurückgehalten. Was wiederum die Entwicklung behindert. Viele neue Ideen sind von der selbstgebauten Menge gekommen.

Sie haben eine Reihe hervorragender Punkte vorgebracht, aber zum Thema der Notwendigkeit einer Doppelzündung muss ich Ihrer Einschätzung widersprechen: Ich habe mehr als eine Geschichte darüber gehört, dass das Timing eines Magnetzünders stark genug rutscht, um den Motor extrem rau zu machen, und das Die Fähigkeit, den störenden Magnetzünder abzuschalten, ermöglichte es, den Flug erfolgreich abzuschließen. Ich bin mir nicht sicher, ob ich mein Leben einem einmotorigen Einzelzündungsmotor anvertrauen möchte ...
Das Doppelzündungsmerkmal ist nicht nur ein Redundanzproblem, sondern ein notwendiger Teil der Ausbreitung der vollen Flammenfront über die breitere Zylinderbohrung von Flugzeugtriebwerken. Der Abfall um 50 U/min bei fettem Gemisch wird bei mageren Einstellungen viel deutlicher (150-200+ U/min). Kann fliegen ist etwas ganz anderes als die Erzeugung von Nennstartleistung. Vielleicht könnte es ein besseres Design geben, aber mir ist keins für einen großen IO-550 bekannt.
Leistungs- und Drehmomentkurven können nicht parallel verlaufen, da die Leistung (in W) einfach das Drehmoment (in Nm) multipliziert mit der Drehzahl (in Radiant pro Sekunde) ist (Eine völlig flache Drehmomentkurve führt zu einer Leistungskurve, die linear mit ansteigt Motordrehzahl) (Drehmoment-/Leistungskurven für Pkw sind allerdings Spitzenwerte)

Meine Zeugnisse sind der jüngste ASE Master Tech, als ich 20 Jahre alt war. Ich war Mechaniker als Sergeant in der US-Armee, ich bin ein VW- und Audi-Master Tech und ich ändere die Funken-, Kraftstoff- und Boost-Maps in Werks-ECMs. Ich bin also wirklich vertraut mit all den Zahlen und solchen Sachen.

Erstens ist ein moderner Automotor VIEL zuverlässiger und effizienter als diese Flugzeugmotoren. Ich denke, weil die EPA nicht alle über diesen Typen ist, mussten sie ihre Effizienz nicht steigern.

Ich habe die Spezifikationen des Lycoming IO 540 gegoogelt und fand es irgendwie erbärmlich. Ein 8,7-Liter-Motor, der mit 100 Oktan Gas läuft und 300 PS leistet!?! Verdichtungsverhältnisse in den 8s, KILLING-Kraftstoff auch nur aufgrund der Hubraumgröße.

Der Motor ist eine Mischung aus alten, ineffizienten, mechanisch unzuverlässigen Teilen, die sehr wartungsintensiv sind, und dann neuer Hochleistungstechnologie.

Zum Beispiel hat es eine direkt zahnradgetriebene obenliegende Nockenwelle, die PS raubt. Der Ventiltrieb ist uralt und schlampig.

Es läuft auch ein Kraftstoffeinspritzsystem, das wie die Bosch L und K Jetronic und CIS Motronic zu sein scheint. Anstelle von elektrischen Einspritzdüsen haben Sie also geflochtene Stahlschläuche mit einer Öffnung im Einlass, die zu einem Kraftstoffverteiler führen, der den Kraftstoffdruck durch Modulation eines Kolbens variiert.

VW, Audi, BMW, Porsche, Volvo usw. betrieben dieses System in den 80er und frühen 90er Jahren. Wenn es läuft, läuft es gut, aber das Kraftstoffmuster ist nicht sehr gut, und meiner Erfahrung nach verstopfen die Düsen und können nicht gereinigt werden, und der Kraftstoffverteiler kann mit dem Differenzdruckregler ein paar Riesen kosten. Ich wäre SEHR daran interessiert, die Sprühmuster von einem von ihnen zu sehen. Sie dichten im Allgemeinen nicht gut ab, wenn sie geschlossen sind, und sie werden Kraftstoff aus den Spitzen auslaufen lassen, anstatt eine gute feste Kegelform zu haben.

Dann haben die Zylinderköpfe nur 2 Ventile pro Zylinder, also fließen sie definitiv wie Mist, und je nach Größe können sie, wenn sie sich in der Nähe der Zylinderbohrung befinden, den Luftstrom blockieren. Die soliden Stößel-Nockenwellen, die abflachen, wenn Sie kein Öl mit hohem Zinkgehalt verwenden. Ich dachte, es verursachte Probleme, googelte den Ausfall des Lycoming-Stößels und was weißt du, Geschichten darüber zusammen mit einem Rollen-Upgrade.

Das Betreiben des Nockens von der Kurbel über ein Zahnrad verursacht Spielkräfte an den Lagern und reibungsparasitäres Ziehen von PS, ebenso wie flache Stößelheber, die Rollenheber sind imo ein Muss. Die Heber sind hydraulisch und müssen daher nicht eingestellt werden. Eine Sache hat mir Angst gemacht, Sie müssen den Stößel nach unten drücken, um den hydraulischen Teil zu komprimieren, und dann das Spiel zwischen Stößel und Nocken des Stößels überprüfen. Die Spezifikation ist 0,028 bis 0,08 ... Sie würden denken, dass es vielleicht keine Rolle spielt, weil sie hydraulisch sind. Dann heißt es, wenn Sie außerhalb der Spezifikation liegen, installieren Sie eine längere oder kürzere Stößelstange und seien Sie vorsichtig, da das Spiel zwischen Ventil und Kolben verringert wird. AKA, wenn Sie eine Lücke von 0,028 und 0,08 haben. Dann öffnet eines Ihrer Ventile 0,052 Zoll mehr als das andere. Dadurch laufen die Zylinder unrund.

ABER eine gute Sache, der Motor hat eine Molybdän-Nickel-Beschichtung auf dem Zylinder, die die Kolben- und Ringreibungsverluste reduziert, moderne Autos haben gerade damit begonnen, dies zu verwenden. Es wird seit langem im Rennsport eingesetzt. Molybdän wird in den reibungsmindernden Ölen verwendet, die Sie in der Werbung sehen, und sie mischen es mit Stahl, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern.

Ansonsten ist es in ALLEN schlechten Wegen wie ein Käfer. Ein geteiltes Motorgehäuse, das lecken kann, abnehmbare Stößelrohre, die Sie zwischen Block und Kopf einbauen und abdichten müssen, die lecken, ungleichmäßige Zylindertemperaturen.

Es gibt auch viele Unbekannte, wie z. B. wie genau sie mit den Werkskolben und -stangen übereinstimmen, um den Gewichtsunterschied so gut wie möglich auszugleichen?

Auf keinen Fall ist der Motor zuverlässiger als ein modernes Auto, das fast alles einstellt. Bald werden Autos Elektromagnete haben, um die Ventile zu betätigen, sie tun es bereits in Testautos. Dies ermöglicht eine stufenlose Anhebung und Überlappung. Sobald das passiert, sind Nockenwellen ebenso veraltet wie der Zahnriemen oder die Kettenzüge.

Dieser Motor hat viel zu viele Metall-auf-Metall-, nicht einstellbare, Verschleißteile. Sie können die Zylinder aufgrund der Variationen in den Stößelstangen und der Wärmeunterschiede NICHT dazu bringen, ungefähr die gleiche Leistung zu erbringen. Jeder, der sich jemals mit Käfern beschäftigt hat, kennt das berüchtigte Problem mit der Kernschmelze des 3. Zylinders. Die Wärmeunterschiede zwischen den Zylindern bewirken massiv unterschiedliche Leistungsausbeute und Zylinderbalance.

Ich hatte viele BMW Volkswagen Kunden mit über 300.000 Meilen auf ihren Originalmotoren ohne Probleme und ich hatte anständige Leute mit fast einer halben Million Zeit in acht Jahren als Besitzer eines Ladens. Ich glaube nicht, dass ich sagen kann, dass ich jemals einen Motor gesehen habe Fehler, der nicht auf Nachlässigkeit wie auslaufendes Kühlmittel oder fehlenden Zahnriemenwechsel zurückzuführen war. Scheiß Öl.

Was die Drehmoment-Teilenummern angeht, die die Leute bei 60 Meilen pro Stunde auf der Autobahn hören, liegt das Drehmomentlastgefühl des ECM normalerweise eher bei 20 bis 25%. Wenn Sie einen Motorcomputer wie ich neu zuordnen könnten, ist er turbogeladen, Sie könnten Boost verlangen und tiefer stopfen als ab Werk.

Ich würde einen Weg finden, es von den Nocken, die der Zahnriemen sind, laufen zu lassen. Aber deine Motoren sind ein Witz, meine Schwestern 03 Jetta 1.8 Turbo bringt mit dem serienmäßigen Turbo 300 PS auf die Räder. Es gibt keinen Grund, diesen dicken V8 zu haben, der eine Tonne wiegt und keine Leistung bringt. Das Auto meiner Schwester kommt 20 Meilen auf die Gallone, wenn es gut gefahren wird.

Ihre Motoren haben all die Aktualisierungen verpasst, die die Autohersteller machen mussten, um mit dem Kraftstoffverbrauch Schritt zu halten, zum Beispiel das Betreiben eines Verteilers kostet Pferdestärken bis zum Turbo getrennt, um die Abgasimpulsgruppe beizubehalten, um PS hinzuzufügen.

Ich habe meine Lizenz noch nicht, aber ich bin ein paar Mal geflogen und ich hatte ehrlich gesagt ein bisschen Angst, bevor ich zu meiner ersten Stunde ging, aber ich war erstaunt, wie beschissen die Technologie auf der Cessna 172 war und wie sie im Grunde aussieht wie die Automobiltechnik der 1940er Jahre.

Ich würde einen VW-Dieselmotor oder den 2.0 Turbo laufen lassen, der im 05 und höher zu finden ist, ist Golf und A3.

Aus diesem Grund ist der 2.0 T eine Benzindirekteinspritzung wie ein Diesel, und der Kraftstoff, der direkt am oberen Totpunkt eingespritzt wird, ermöglicht es Ihnen, extreme Mengen an Ladedruck und Zündzeitpunkt zu fahren. Es ist buchstäblich nicht genug Zeit vor dem Funkenereignis, damit das Benzin explodiert. Diese Motoren laufen auf der Autobahn mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 16 zu 1. Sie machen sie auch mit 210 PS und mit nur der Melodie machen sie 300 oder mehr.

Qualitativ hochwertige elektrische Systeme für Kraftfahrzeuge oder absolut nichts zu befürchten, dass sie überflüssig sind. Das einzige, was eine Nebenlinie am Laufen hindern würde, wäre ein schlechter Kurbelwellensensor oder ein schlechtes Komma der Kraftstoffpumpe. Wenn Sie Joule-Kurbelwellensensoren und Doppelkraftstoffpumpen betreiben würden, wäre absolut nichts vorhanden sich Sorgen machen um.

Also schau dir das mal hier an. Dies ist ein 1,8-t-Prüfstand und ein milder. Wenn Sie eine 2:1-Untersetzung nehmen, erhalten Sie 200 PS bei etwa 3000 U / min.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verstehe es nicht, vielleicht ist es der Grund, warum LKW-Motoren 6, 8 Zylinder oder mehr sein müssen, weil sie die Vergrößerung der Lagergröße und der Stangengröße und -stärke für die Last benötigen?

Aber ich habe eine Menge Berechnungen durchgeführt, es scheint nicht sehr stark belastet zu sein.

Wie auch immer, Cessna hat Dieselmotoren in Autogröße hergestellt, die gut zu sein schienen.

Ich denke, es ist die alte Garde, die sich mit Computern nicht wohl fühlt ... Ich soll bald eine Einigung erzielen. Vielleicht baue ich mir eine Cessna mit einer :)

Diamond stellt Diesel-Flugzeugmotoren her, die modifizierte Mercedes-Automotoren sind. Der Hauptantrieb in der Luftfahrt ist nicht PS oder Effizienz, sondern die Vermeidung des Unbekannten.