Pitanje:
Kako ga prebrzo smanjenje snage na klipnom motoru može oštetiti?
Qantas 94 Heavy
2014-01-04 09:21:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Na mnogim je mjestima rečeno da biste trebali polako smanjivati ​​snagu kako biste spriječili oštećenje motora. Ovisno o tome s kim razgovarate, neki kažu da biste trebali smanjiti pritisak u razdjelniku za 1 inč u minuti, drugi kažu za dva. Međutim, nisam siguran koliko će brzo smanjenje snage oštetiti motor, a ako to učinite, što bi se dogodilo. Može li netko objasniti?

Sedam odgovori:
#1
+20
Lnafziger
2014-01-04 09:49:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Glavna zabrinutost u vezi s prebrzim smanjenjem snage je ta da biste mogli šokirati motor. Iznenadni pad snage, posebno na velikim nadmorskim visinama gdje je hladno može uzrokovati brzo smanjenje temperature motora što može prouzročiti oštećenje glava cilindra.

Međutim, teorija je vrlo kontroverzna jer ne postoji dokaz je da hlađenje stvara problem, a zapravo se motor puno brže hladi kad ga ugasite na kraju leta. Ovdje je vrlo dobar članak koji govori o detaljima o hlađenju avionskih motora: fizika i metalurgija "udarnog hlađenja".

Jedna od zanimljivijih točaka o kojoj govori je da samo oko 12% topline generirane izgaranjem završi na putu kroz blok i rasipa se zračnim hlađenjem (rashladnim rebrima). To znači da većina vrućine ionako već ide negdje drugdje (najveći dio odlazi iz ispušnih plinova), a "zračno hlađenje" ionako ne čini toliko veliku razliku.

Kao i uvijek, budite sigurni da slijedite sve preporuke i ograničenja vašeg POH-a ili proizvođača motora u vezi s hlađenjem motora, CHT-om itd., jer oni mogu imati postupke i iz drugih razloga.

Nikad nisam stavio puno zaliha u teoriju udarnog hlađenja za prosječni zrakoplov GA. Sjetite se samo svih višemotornih trenera koji redovito isključuju nekritični motor, možda desetak puta dnevno. Koliko često ti motori razvijaju probleme koje drugi ne vide? Ako ste letjeli turbopunjačem na 25 000 stopa i iznenada trgnuli gas u leru, mogao bih vidjeti da to djeluje. Ako ste to radili više puta, mogao bih vidjeti da to ima vrlo loš učinak.
Moj TIO-540 na krstarenju od 30 "MP pokreće 300F CHT i temperaturu ulaza u turbinu od 1550F za turbopunjač. To ga čini jednim od najtačnijih motora u GA. POH preporučuje 5 minuta ako se hladi prije isključivanja kako bi se spriječilo udruživanje vrućeg ulja u blizini turbopunjača. Obično puštam motor da radi u praznom hodu dok se sve temperature ne stabiliziraju, što znači da više neće toplina odlaziti dok motor radi, a zatim povući smjesu.
Također nježno smanjujem snagu pri spuštanju na 20 "MP, što u tom trenutku više ne radi vruće (relativno), a onda ne brinite zbog toga. 10 minuta je tipično spuštanje s tipičnih visina krstarenja kod tinejdžera u Istina od 175-200 kts. Ionako se ne možete spustiti na 30 "bez da krenete prema odjelima Vne
Ne znam koliku vrijednost ima hlađenje _shock_, ali problem je što se cilindri brže hlade od klipova, što smanjuje zazor između njih i povećava trošenje. Kad ugasite motor, klipovi se ne miču, pa to tada nije važno.
#2
+14
voretaq7
2014-01-05 14:20:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I sam općenito nisam ljubitelj teorije hlađenja udarom, ali zaljubljenik sam u "nemojte zlorabiti svoj motor".

Klipni motori imaju puno pokretnih dijelova. Nagle promjene snage, bilo da su uzrokovane napredovanjem gasa ili njegovim usporavanjem, uzrokuju da svi ti pokretni dijelovi mijenjaju brzine brže nego što bi to inercija i ljubaznost željeli.

Ako želite biti ljubazni prema svom motoru otvorenom ili zatvorenom pri normalnom radu prigušivač gasa. Razumno varira naravno - Općenito se 2-3 sekunde od praznog hoda do punog gasa čine razumnim za polijetanje (možda ćete biti malo agresivniji u oporavku zaustavljanja nakon isključivanja, ali uzimanje 1-2 sekunde za vraćanje gasa ne bi trebalo zapravo utječe na vaš oporavak).
S druge strane, rijetko biste trebali prijeći s punog gasa u prazan hod, ali kada vježbate scenarije izbacivanja motora ili slično, treba vam sekunda ili dvije da biste glatko smanjili snagu s krstarenja u praznom hodu nego što je jednostavno naginjanje gasom ljepše za vas i vaš motor.


Naravno, svi gornji savjeti o tome kako ste ugodni prema svom motoru izlaze kroz prozor u stvarnoj nuždi - vaš prioritet je sigurnost, sigurnost vaših putnika i sigurnost ljudi na zemlji.
Ako doista zaustavite krilo, ili trebate prekinuti polijetanje, ili se dogodi bilo što drugo tamo gdje vam je prvi instinkt brza promjena snage, nemojte oklijevajte brzo postaviti gas tamo gdje vam treba, a motor može voljeti ili ga grudva dok radi ono što je rečeno.

#3
+7
Frank
2015-08-26 17:33:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mislim da se mora odustati od ideje udarnog hlađenja kao pojedinačnog događaja zbog kojeg će cilindar odmah puknuti. Umjesto toga, o tome treba razmišljati kao o cikličkom toplinskom umoru, gdje će se materijalna šteta postupno nakupljati kroz niz takvih cikličnih događaja.

Termički ciklusi sastavni su dio normalnog habanja &ove suze koju mora podnijeti bilo koji IC motor i koji na kraju rezultira konačnim TBO umjesto beskonačnog vijeka trajanja motora. Pokretanje hladnog motora, isključenje vrućeg motora ili velike promjene u podešavanju snage pripadaju normalnom ciklusu rada. Navedeni TBO motora implicitno sadrži određeni broj toplinskih ciklusa ove vrste koji se mogu održati bez preranog kvara.

Proizvođači turbina koji se bave sličnim problemima koji ograničavaju život zauzimaju sofisticiraniji pristup i eksplicitno uključuju i broj ciklusa i broj radnih sati (kontinuirano radno vrijeme) u intervalima održavanja (= TBO). Nadalje, ozbiljnost različitih događaja uzima se u obzir primjenom odgovarajućih faktora težine. Hladan početak na pr. košta više vijeka trajanja motora od toplog starta i stoga ima veći faktor težine. Sada bi trebala postati očita analogija s problemom hlađenja udarom. Općenito, svako smanjenje snage vrućeg motora nakon uspona s potpunom snagom predstavlja ciklus toplinskog zamora za određene dijelove motora, ali iznos inkrementalnih oštećenja uzrokovanih tim ciklusom zamora određuje se nizom čimbenika: Koliko je motor vruć i koliko brzo se smanjuje snaga. Ako se radi agresivno, tada će inkrementalna šteta biti znatno veća od štete uzrokovane nježnim i postupnim smanjenjem snage. Tako će motor potrošiti nesrazmjernu količinu svog ukupnog vijeka trajanja u usporedbi s pažljivijim rukovanjem. Pukotina se neće stvoriti odmah, ali motor koji se redovito tretira na tako oštar način sigurno neće doseći puni TBO.

Nekoliko riječi u vezi s fizikom toplinskog zamora i pucanja:

Ne računa se brzina hlađenja sama po sebi već gradijenti temperature koji se stvaraju tijekom hlađenja, tj. nehomogenost temperaturnog polja. Toplinska naprezanja uzrokuju područja unutar strukture gdje je slobodno toplinsko širenje (ili skupljanje) ograničeno jakim temperaturnim gradijentima. Jaki temperaturni gradijenti uzrokovani su brzim zagrijavanjem ili brzim hlađenjem. U oba slučaja potrebni su visoki koeficijenti prijenosa topline. U slučaju brzog hlađenja visoki koeficijenti prijenosa topline su na pr. uzrokovano jakim protokom zraka unutar kapule kao izravnom posljedicom velike brzine zraka. Situacija se pogoršava u regijama u kojima se pare materijali s različitim koeficijentima toplinskog širenja (AL i čelik) ili na mjestima s visokom koncentracijom napona (urezi, oštri kutovi S druge strane, osjetljivost metala na oštećenja od umora ovisi o apsolutnoj temperaturi na kojoj se javljaju toplinska naprezanja. Isti temperaturni gradijent u vrućem komadu metala znatno je štetniji nego ako je metal u hladnijem stanju.

Sad imamo sve sastojke da bismo bolje razumjeli što zapravo znači udarno hlađenje: motor koji je vrlo vruć nakon duljeg vremena penjanja punom snagom podvrgava se brzom smanjenju snage, a istovremeno se avion ubrzava do velike brzine (zamislite silazak tegljačkog aviona nakon aero vuče). Protok zraka unutar kapule znatno je povećan i motor se brzo (i nehomogeno) hladi. Rezultirajući toplinski tok inducira gradijente temperature i posljedična toplinska naprezanja u strukturi. Iako su za veći dio strukture ovi toplinski naprezanja beznačajna, postoji nekoliko mjesta koja ograničavaju život poput sjedala ispušnih ventila itd., Gdje se određena količina oštećenja od umora razvija zbog tih naprezanja. Stvarna količina oštećenja od umora određuje se ozbiljnošću događaja, tj. Što je motor vrući, što je agresivnije smanjenje snage nakon uspona i brže ubrzanje aviona, to će biti veće štete.

Dolazeći do moje početne izjave: Ne vjerujem u udarno hlađenje kao jedan događaj koji bi mogao u jednom trenutku prouzrokovati pucanje glave cilindra, ali definitivno vjerujem da gore opisani događaji troše nesrazmjernu količinu vijek trajanja motora i prijevremeno pucanje vrlo je vjerojatno ako se ova vrsta profila misije ponavlja prečesto.

#4
+3
barit1
2014-12-12 20:44:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Brze promjene gasa? Padobranski zrakoplovi vide PUNO udarnog hlađenja i plaćaju ga u vrijeme remonta. A ako mislite da glave cilindra ne odlažu puno topline, pogledajte kako su se glave cilindra razvijale tijekom 30-ih-40-ih. Kasnija rebra R-2800 fino su obrađena, što je kontrast ranijim motorima s lijevanim perajama.

I brzo napredovanje gasa može vas pojesti živog u nekim avionima Drugog svjetskog rata. Mnogi su T-6 odveli svoje pilote u korov na TO. BT-13 ili PT-22 mogli bi se ubrzati ako požurite s gasom.

Deset sam godina radio u padobranskom centru s klipom - nismo ništa šokirali. Pilot smanjuje snagu oko minute prije pada i zatvara poklopce kaputa. Prije brzog spuštanja temperatura motora bila je puno niža. Naši su motori obično išli na TBO bez previše problema.
Problemi s T / O nastaju zbog poteškoća s nadoknađivanjem nagle promjene okretnog momenta, a ne zbog bilo kojeg problema koji bi izazvao sam motor.
Sljedeće pitanje kod rada s padobranom u usporedbi s "normalnim" operacijama je to što gotovo cijelo vrijeme motora motor provodi u usponu, bez dužih razdoblja krstarenja (i relativno manjeg trošenja) koje uočava normalan motor.
#5
+2
Skip Miller
2014-12-14 08:29:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Motori sa zupčanicima - oni kod kojih motor pogoni propeler kroz mjenjač tako da motor može okretati više okretaja u minuti od propelera - također su osjetljivi na oštećenja ako se prenisko smanji gas. Nikada ne biste trebali letjeti ovim motorima tako da oslonac pokreće motor. Drugim riječima, protok zraka kroz oslonac pokušava pogoniti motor na veće okretaje. Očigledno da prijenosnici nisu izgrađeni da uzimaju snage u ovom smjeru.

Dakle, dok letite motorom sa zupčanicima, gas se mora polako smanjivati. Odgovarajuća upotreba poluge za upravljanje osloncem također može pomoći

Uključuje li ovo turbopropelere Garrett TPE331? Ako ne, zašto onda ne?
rbp, ne znam ima li bilo koji turboprops ovaj problem. Možda je njihov dizajn robusniji. Nadamo se da neki turbopropelerski vozači mogu komentirati.
Jesu li zrakoplovni mjenjači puno lomljiviji od automobilskih? U vožnji redovito koristim kočenje motorom, što čini upravo ono što opisujete, @SkipMiller,, osim što kotači okreću motor umjesto podupirača.
To radim i u autu. Pretpostavljam da je odgovor na vaše pitanje "Da". U zrakoplovstvu ima puno Priča o starim ženama (OWT), ali nikada nisam čuo za savjet "ne dopustite da rekvizit vozi motor" opisan kao OWT. Opet se nadam da će neki usmjereni vozači motora moći komentirati.
#6
  0
Guest
2015-03-21 00:13:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nikad nisam imao problema s motorom pri spuštanju, ali doživio sam 2 kvara motora nedugo nakon polijetanja. Jedna glava cilindra pukne oko 5 minuta nakon polijetanja (C-150) i jedan zaglavljeni ventil (C-172) manje od minute nakon polijetanja.

Ne mogu biti siguran u točan uzrok, ali Pretpostavljam da je brzo zagrijavanje motora imalo isti negativan učinak, ali obrnutim redoslijedom, udarno hlađenje.

Sad se pobrinem da je motor topao (putem onoga što je ikad dostupno ...) prije polijetanje. Na kontrolnom popisu može se nalaziti "eng temp in the green", ali zašto se ne pustiti da se popne prema sredini zelene boje malo dalje kako bi se motor mogao malo više proširiti prije dodavanja pune snage pri polijetanju? Motor još uvijek treba zagrijati i proširiti dok radi u praznom hodu, a sprema se brzo zagrijati kad se primijeni snaga polijetanja.

Možda se većina napona / oštećenja motora dogodi pri polijetanju, a ne pri spuštanju.

Iako je i ovo zanimljivo i povezano s toplinskim šokom, ovo ne odgovara na pitanje.
#7
  0
rbp
2015-03-22 19:53:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U motorima s turbopunjačem rotor se vrti vrlo brzo (25.000+ okretaja u minuti), ima vrlo mala odstupanja i radi pri EGT temps (budući da se kompresor pokreće ispušnim plinovima).

Prema priručniku M20M (turbo Mooney), ovi motori moraju dobiti 5-minutno razdoblje hlađenja kako bi se osiguralo da ulje nastavi kružiti kroz turbo i odvoditi toplinu.

Način na koji letim ovim zrakoplovom je smanjiti smjesu istodobno sa snagom na početku spuštanja, kako bih održao temp i povećao smjesu polako tijekom spuštanja da spusti tempo motora. Zatim pri isključivanju pokrećem motor s leptirom za gas potpuno natrag i dopuštam da se sve temperature (CHT, EGT, ulje i TIT) stabiliziraju. Jednom kada se temperature stabiliziraju na najnižoj postavci snage, više se ne može odvajati toplina iz motora.

enter image description here



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...