Frage ausser der Reihe zur Leistungskurve eines Motors

Forum - Technik & Flugzeuge
  • Moin werte Gemeinde,

    ich brauche mal Erhellung für zwei Freunde von mir, die ein UL-Power Experimental bauen.

    Der Motor soll für die Zulassung mit 75% der Startleistung für eine Stunde am Stück am Boden laufen.

    Bekannt sind folgende Werte:

    Leistung bei WOT und 3300u/min 130PS.

    1. Frage: wie hoch ist die Leistung bei WOT und 2700u/min? Es gibt ein Diagramm im Handbuch, das für WOT und 2800u/min 118PS angibt. Das wären ganz grob 2,3PS pro 100u/min weniger, somit wären 2700u/min 115ps. Das alles bei voll geöffneter Drosselklappe (WOT = wide open throttle).

    Am Boden dreht der Motor bei WOT 2700u/min am Festpitchpropeller, also die Startleistung. Fürs Protokoll muß der Motor jetzt mit 75% dieses Wertes ein Stunde am Boden gequält werden. Kann man irgendwie ausrechnen, bei welcher Drehzahl 75% der Startleistung anliegen?

    Immerhin schliesse ich ja jetzt die Drosselklappe, kann also nicht mehr über die bekannten Werte bei WOT ableiten.

    Problem: es gibt keine MAP-Anzeige...

    Wie rechnet man sowas bzw. ermittelt 75% der Startleistung?

    Gruß Raller

  • Hallo Raller,
    die Leistung nimmt ja nicht linear mit der Drehzahl ab, sondern eben in einer Leistungskurve. Da kann man sicher nicht sagen, dass der Motor generell pro 100 U auch 2,3 PS weniger Leistung hat. Wenn meine Überlegung richtig ist sollte man das Ganze aber über den Standschub berechnen können.

    Wenn der Motor beispielsweise bei 2700 U/min einen Standschub von 200 kp bringt. Dann müsste doch die Drehzahl, bei der er 150 Kp (75%) Standschub bringt auch 75% der Startleistung entsprechen.
    Den Standschub zu messen ist ja mit einer entsprechenden Waage und einer Seilumlenkung ein Leichtes.


    Es gibt hier bestimmt einen Physiker, der nachrechnen kann, ob meine Überlegung so korrekt ist. Ich bin mir nur nicht ganz sicher ob 75% Schub auch 75% Leistung entsprechen, denn es fehlt ja die  Komponente der Geschwindigkeit bei der Schubmessung.


    Gruß
    mabe

  • Hi mabe,

    das stimmt schon, was du schreibst. Allerdings sind die Drehmomentkurven bei den direktgetriebenen Motoren doch sehr flach und somit beinahe linear, zumindest näherungsweise.

    Das mit der Schubmessung ist auch ne coole Idee. Ich habe inzwischen ein Diagramm im Handbuch des O 320 gefunden, welches die Leistung am Propeller in Abhängigkeit von der Drehzahl aufzeigt. Auf die Leistung des UL-Power runtergerechnet komme ich bei 2450u/min für 75% raus. Das scheint zu passen. Wir werden mal den Schub bei 2700u/min messen und als Referenz dann den bei 2450u/min.

    Kommt auch nicht auf das letzte Prozent an, vermutlich....

    Danke,

    Raller

  • Da wirst Du nur mit der Drehzahl nicht weit kommen. Du könntest es grob über den Ladedruck abschätzen, aber eben auch nur grob, da Ladedruck und Drehmoment nicht exakt proportional zueinander sind. Aber wenn es nicht aufs letzte Prozent ankommt, wäre das noch relativ einfach umzusetzen. Du brauchst ja nur für den Test einen Druckmesser an den Ladedruckanschluss anzuschließen.

    Über den Propellerschub wäre auch möglich, aber um die umgesetzte Leistung zu ermitteln, müsstest Du dann noch die mittlere Strahlgeschwindigkeit bestimmen und das wird nicht ganz einfach sein, weil die nicht gleichmäßig über die Propellerscheibe verteilt ist. Dann benötigst Du den Wirkungsgrad bei der Schubumsetzung und der ist im Stand idR recht niedrig, typischerweise 50% und weniger, so dass sich Ungenauigkeiten hier stark bemerkbar machen. Alternativ lässt sich die Standschubleistung über die Propellersteigung abschätzen, aber nur, wenn man die Propellerkoeffizienten kennt.

    Am einfachsten wäre es wohl, bei ULPower nachzufragen, ob sie zusätzliche Daten für Festpropeller liefern können. Wenn nicht, würde ich entweder die Leistung abschätzen als Ladedruck * Drehzahl unter der Annahme, dass der Ladedruck ausreichend genau proportional zum Drehmoment ist oder Schub * Strahlgeschwindigkeit an einem repräsentativen Punkt (~75% Blattspannweite) unter der Annahme, dass der Propellerwirkungsgrad bei 100% und 75% Leistung in etwa gleich ist.

  • Moin,

    ich habe in einem Manual des O-320 eine Kurve mit der Propellerleistung gefunden und lege das auf den UL-Power um. Es geht bei dem Test um den Nachweis, eine Stunde am Stück 75% der Startleistung abrufen zu können. Da geht es nicht um das letzte Prozent.

    Laut Diagramm sind 75% um die 2450u/min, das werden wir durch ne Standschubmessung prüfen und gut.

    Gruß Raller 

  • Sorry,

    Doppelposting, warum auch immer ...

    Gruß Raller

  • Moin,

    kurzer Nachtrag: Test- bzw. Prüfläufe sind gemacht, die Näherungsweise ermittelte Drehzahl war ausreichend genau.

    Mal wieder Danke für euren Input,

    Raller

  • Welcher UL-Power ist es denn und wie ist dein erster Eindruck von dem Motor?

    Auf dem Papier finde ich sie sehr interessant. 

    Ralf

  • Moin,

    ich bin nur Beobachter an dem Projekt, es ist ein UL-Power 350 aerobatic. Das ist kein Frickel-Teil, der ist schon gut gemacht. Kabel zu ECU, die Stecker dazu etc sind wie aus der genormten Luftfahrt, keine Bastel-Lösungen.

    Der Motor springt auch nach längerer Standzeit an wie ein Automotor und läuft sofort rund.

    Was halt auch bei dem Motor ein Problem ist: er dreht eigentlich zu hoch, realistischerweise sind die 3300u/min für 130ps nur auf dem Papier existent. Bei 2700u/min und 115ps fehlt dann doch schon ein bisschen Leistung zum Papierwert. Das Teil kommt in eine FK12, da sollte es trotzdem für sehr ansehnliche Werte reichen. Problematischer finde ich, das es kaum eine Auswahl an Propellern für das Teil gibt, meine Freunde haben sich von Helix einen bauen lassen, der scheint zumindest vom Bodenlauf her gut getroffen zu sein, Vollast im Stand sind 2700u/min. Mal sehen, was der macht, wenn der Flieger sich dabei bewegt.

    Neuere Motoren des Typs haben die Ölleitungen für die Rückenflugschmierung im Motorgehäuse, das Exemplar für die FK12 hat die noch aussen liegen, das ist weniger elegant, soll aber umrüstbar sein auf die neue Version.

    Gruß Raller


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