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Alle Beiträge von: Thomas Jaekel [hugo]
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Hallo Herr Brill,
klar, so ganz will mir das auch nicht in den Kopf. Ein Thema währe da noch:
Wurden bei Ihnen Zylinder mit gerader Bohrung oder solche mit einer Verengung im obene Bereich eingebaut?
Siehe auch https://www.chuckneyent.com/cylinderoverhaul.html
Gruss
TJ [Beitrag im Zusammenhang lesen]
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Hallo zusammen,
zu dem beschrieben Motor- und Zylinderproblem werfe ich folgende Ursache in die Diskussion:
Thermisch Triebwerksüberlastung –
und zwar mit folgender Begründung:
Man kann weitestgehend ausschliessen, dass der Überholer Mist gebaut hat oder dass die zum Einsatz kommende Hardware (hier z.B. die Zylinder-Kolben Kits) von unzulänglicher Qualität gewesen sein könnten. Ein offensichtlicher Bedienungsfehler durch den Operator erscheint darüber hinaus genauso unwahrscheinlich. Denn klar ist auch: Der zum Einsatz kommende IO-320 gilt im allgemein als ziemlich unkaputtbar - jedenfalls wenn dieser unter den vom Konstrukteur festgelegten Betriebsbedingungen als normaler Saugmotor betrieben wird. Was hat also die Zerstörung der Zylinder und Kolben ausgelöst?
Die Nachrüstung dieses Motors mit einem zugelassenen Turbosystem stellt sicher, dass in grösseren Höhen der Ladedruck wie am Bodennähe gehalten werden kann – was sehr sinnvoll ist. In verschiedenen PuF Artikeln kannte gelesen werden, dass die PA 30 auch in Höhen bis FL230 mit MAP 26 InHg betrieben wurde. Genau an dieser Stelle möchte ich einhaken. Die Aufladung eines Motors beaufschlagt denselben mit einer erheblichen thermischen Mehrbelastung und deren Nebeneffekten – so dass wir diese Faktoren etwas genauer Betrachten sollten:
Luft zu verdichten – der Turbo tut genau das – führt zu deren Temperaturerhöhung – jeder kann den Effekt beim Aufpumpen eine Fahrradreifens an der Pumpe fühlen. Wie stark erwärmt sich die Luft aber im Ladersystem? Hier habe ich ein paar real Live Messwerte unsere Malibu – welche über ein mit CDT und IAT Sensoren ausgestattetes EDM 800 ermittelt wurden.
Kurze Erklärung: CDT = Compressor Discharge Temp = Temperatur der Ladeluft am Ausgang des Turboladers und vor einem Ladeluftkühler. IAT = Induction Air Temp = Temperatur der Ladeluft nach dem passieren des Ladeluftkühlers.
Start – ELEV ca. 500ft bei OAT +11C
FL/Alt OAT CDT IAT MAP
550 ft +11C + 56C +30C 38InHg T/O Power
FL160 -15C + 97C +37C 35InHg Climb
FL220 -27C +133C +50C 34InHg Climb
FL250 -33C +138C +53C 32InHg Climb
FL250 -33C +100C +22C 25InHg Cruise 65%, geleant auf 50F LOP bei 14GPH
Hier ist zu sehen: solange sich der Flieger in niedrigen Höhen befindet, ist selbst bei Startleistung die Luftverdichtung durch den Turbo eher moderat - also von 28InHg Aussendruck auf 38InHg Ladedruck für Startleistung – und genauso verhält es sich mit der IAT. Ganz anders schon in FL 160 – bei etwa 15 InHg Aussendruck: Nun wird die Luft schon um mehr als den Faktor 2 verdichtet, damit die erforderlichen 35 InHg für Steigleistung anliegen – dem entspricht eine Temperaturerhöhung durch Verdichtung von -15C OAT zu +97C CDT – also um 112C !! Zum Glück reduzieren die Ladeluftkühler um 60C, so dass eine IAT von +37C entsteht. In FL 220 oder FL 250 fällt diese Temperaturerhöhung noch gravierender aus.
Betrachten wirt nun den Zustand im Cruise: FL250, 25InHg ergibt bei -33C OAT eine CDT von +100C, nach Ladeluftkühlung sind noch +22C IAT zu verzeichnen.
Jetzt transferieren wir diese Erkenntnis auf die PA-30 mit Turbonormalizer. Gehen wir von FL230 und 26InHg aus, so wird bei dieser Einstellung und ISA Bedingungen eine Ladelufttemperatur von mindestens etwa +90C zu erwarten sein – es ist kein Ladeluftkühler vorhanden! Genau damit sind die vom Motorenkonstrukteur gedachten Betriebsparameter mit Sicherheit weit überschritten - denn wo gibt es für einen Saugmotor auf dieser Welt schon +90C und mehr Ansauglufttemperatur? Nirgends!
Die Folgen? Da Verdichtung und Zündzeitpunk für einen Saugmotor und dessen Konstruktive Sicherheitsabstände bezüglich z.B. Kingeln (=Detonation) ausgelegt sind, ist es sehr wahrscheinlich, dass in Höhen ab ca. FL 180 mit normaler Cruisepower genau die Klopfgrenze wegen zu hoher Ladelufttemperatur überschritten wurde.
Damit ergibt sich eine hohe Chance, dass im Cruise ständiges leichtes Klopfen oder Klingeln auftritt – was natürlich zu Beschädigungen in erster Linie der Aluminiumkolben führt – und genau das konnte auf den Boroskopaufnahmen gesehen werden. Die glatte Kolbenoberfläche wird währen des Klingels beschädigt, weil anstatt des sonst gleichmässigen Abbrandes der Ladung Druckwellen mit hoher Intensität sehr heisse Gase auf die sonst durch eine Grenzschicht geschützte Kolbenoberfläche durchschlagen lassen. Damit überhitzt der Kolben, verliert eventuell noch Material und dehnt sich übermässig, ruiniert die Ringe - aus ist´s.
Hier findet man weitere Infos:
https://www.sacskyranch.com/pilots.htm
https://www.misterfixit.com/deton.htm###-MYBR-###https://www.hastingsmfg.com/Service%20Tips/detonation_and_preignition.htm
https://www.streetrodstuff.com/Articles/Engine/Detonation/###-MYBR-###
Kommentare?
Gruss
Thomas Jaekel [Beitrag im Zusammenhang lesen]
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