Dr. András Jancsó Flugzeug-triebwerke

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Dr. András Jancsó Flugzeug-triebwerke. Flugzeug-triebwerke. Flugzeugmotore - PowerPoint PPT Presentation

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Dr. Andrs Jancs Flugzeug-triebwerke

Dr. Andrs Jancs

Flugzeug-triebwerkeFlugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bei einem Flugmotor handelt es sich um eine Verbrennungskraftmaschine, am hufigsten in Form eines Kolbenmotors, die speziell fr den Einsatz in einem Fluggert konstruiert wurde. Aufgrund dieses Umstandes werden an einen Flugmotor besondere technische sowie auch gesetzliche Anforderungen gestellt. Dieses verhindert bis auf wenige Ausnahmen den Einsatz von vergleichsweise preisgnstigen PKW- oder Motorradmotoren.

Anzani W-Motor, erster kommerziell erfolgreicher FlugmotorFlugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Technische Anforderungen:

Startleistung (in der Regel nur kurzzeitig, im Reiseflug reduziert auf i.a. 75%), hchste Leistungsdichte, gnstiges Leistungsgewicht, geringer spezifischer Verbrauch, Zuverlssigkeit, geringe Stckzahlen, hohe Entwicklungskosten, gesetzliche Nachweispflichten (Zertifizierung)

Ergebnis: seit Jahrzehnten praktisch unvernderte Flugkolbenmotoren, (technischer Stand der frhen 1960er-Jahre).

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Technische Anforderungen:

Startleistung (in der Regel nur kurzzeitig, im Reiseflug reduziert auf i.a. 75%), hchste Leistungsdichte, gnstiges Leistungsgewicht, geringer spezifischer Verbrauch, Zuverlssigkeit, geringe Stckzahlen, hohe Entwicklungskosten, gesetzliche Nachweispflichten (Zertifizierung)

Ergebnis: seit Jahrzehnten praktisch unvernderte Flugkolbenmotoren, (technischer Stand der frhen 1960er-Jahre).

Flugzeugmotore

Technische Anforderungen:

1 - Propeller2 - Welle3 - Kurbelzapfen4 - Zylinder5 - Zylinderkopf6 - Kolben

Ergebnis: seit Jahrzehnten praktisch unvernderte Flugkolbenmotoren, (technischer Stand der frhen 1960er-Jahre).

Flugzeug-triebwerke

Flugzeugmotore

Technische Anforderungen:

p - VerbrennungsdruckA - KolbenflcheFk - Kolbenkraftr - Kurbelradiuss - KolbenhubP - Wellenleistung

Ergebnis: seit Jahrzehnten praktisch unvernderte Flugkolbenmotoren, (technischer Stand der frhen 1960er-Jahre).

Flugzeug-triebwerke

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Zur Geschichte der Entwicklung:

1903. : erster erfolgreicher bemannter, gesteuerter Flug: Orville Wright fliegt mit der Kitty Hawk zwlf Sekunden lang in der Luft und legt dabei 37 Meter zurck.

Motor: 77 kg schwer, Wassergekhlt, Vierzylinder-Viertakt-Benzinmotor, Leistung: 12 PS

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Zur Geschichte der Entwicklung:

Aufgrund der nderungen der Ansaugluftdichte und der Lufttemperatur, abhngig von der Flughhe des Fluggertes, ergab sich der Zwang nach geeigneten Regelvorrichtungen fr die Gemischbildung.

Durch Motoraufladung bleiben Flugmotoren auch in groer Hhe leistungsfhig.

Im Zweiten Weltkrieg und bis in die 1950er-Jahre wurden Kolbenflugmotoren mit bis zu 2942 kW (4000 PS) Startleistung und mehr als 50 Liter Hubraum produziert, um die Jagdflugzeuge, Bomber und groen Passagiermaschinen zu motorisieren.

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Gesetzliche Anforderungen:

Aufgrund der ffentlichen Sicherheit werden fr Flugmotoren strenge Auflagen erteilt. Der Ausfall eines Flugmotors kann zu einem tdlichen Unfall fhren.

Deswegen werden vom Gesetzgeber umfassende Sicherheitsmassnahmen fr die Zulassung als Flugmotor gefordert: umfangreiche Zuverlssigkeitsnachweise, ein doppeltes Zndsystem, strenges Wartungsplan der Motoren, nach 2500 Betriebsstunden eine vollstndige Motorberholung mit Austausch der Laufgarnitur.

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung

Gemischbeeinflussung

starrer Nockenwellentrieb

Luftkhlung

relativ groe Hubrume

genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung: Es sind zwei voneinander unabhngige Zndanlagen vorgeschrieben, die auch gleichzeitig benutzt werden. Im Falle des Ausfalls einer Anlage darf der Leistungsabfall infolge verschlechterter Zndung 5 Prozent nicht berschreiten Gemischbeeinflussung

Starrer Nockenwellentrieb

Luftkhlung

relativ groe Hubrume

genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung:

GemischbeeinflussungDas Benzin-Luftgemisch muss dem geringeren Luftdruck in der Hhe angepasst werden. Dazu gibt es einen vom Piloten zu bedienenden Hebel, der direkt auf die Gemischbildung einwirkt. Nur in seltenen Fllen werden Einspritzanlagen oder Vergaser mit automatischer Gemischkorrektur eingesetzt. Starrer Nockenwellentrieb

Luftkhlung

relativ groe Hubrume

genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung:

Gemischbeeinflussung

Starrer NockenwellentriebDie Nockenwelle darf nur ber Zahnrder oder eine Knigswelle angetrieben werden Zahn- oder Steuerriemen sind nicht gestattet, da diese reien knnen. Hufig werden die Ventile ber Stel statt von einer obenliegenden Nockenwelle bettigt. Luftkhlung

relativ groe Hubrume

genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung:

Gemischbeeinflussung

Starrer Nockenwellentrieb

LuftkhlungEine Luftkhlung ist leichter als eine Flssigkeitskhlung und kann nicht ausfallen. Zudem ist der Betriebsbereich relativ konstant und nicht einem hufigen Wechsel wie im PKW unterworfen, was das Einhalten der idealen Motortemperatur erleichtert. relativ groe Hubrume

genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung:

Gemischbeeinflussung

Starrer Nockenwellentrieb

Luftkhlung

relativ groe HubrumeFlugzeugmotoren mssen sehr hohe Leistungen bereits bei niedrigen Drehzahlen (2500-2700 U/min) erbringen. Alternativ knnen Untersetzungsgetriebe verwendet werden. genderte Schmierung

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Unterschiede zum PKW-Verbrennungsmotor:

Doppelzndung:

Gemischbeeinflussung

Starrer Nockenwellentrieb

Luftkhlung

relativ groe Hubrume

genderte SchmierungFlugzeugmotoren mssen im Extremfall (Kunstflug) auch ber Kopf funktionieren und ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden.

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Einteilung von Kolbenflugmotoren:

nach dem Verwendungszweck (Sport-, Zivil-, Militrversion)

nach dem Arbeitsverfahren (Otto, Diesel, Wankel)

nach dem Arbeitsprinzip (Viertakt, Zweitakt)

nach der Bauform (unterschiedliche Zylinderanordnungen)

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

einreihiges Sternmotor im Zusammenbau

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Pratt & Whitney R-985 Sternmotor mit Townend-Ring

einreihiges Sternmotor im Zusammenbau

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Neunzylinder-Sternmotor einer Boeing Stearman PT-13D

Pratt & Whitney R-985 Sternmotor mit Townend-Ring

einreihiges Sternmotor im Zusammenbau

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

zweireihiges Sternmotor aufgeschnittenFlugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Gegenkolbenmotor

Ansaugkanal fr das vom Vergaser aufbereitete GemischMechanischer Lader (hier: Flgelzellenlader; im Original Zentrix-Lader)Frischgaskammer zum Speichern und Verteilen an die Zylinderberdruckventil (Waste-Ventil)Auslass-KurbeltriebEinlass-Kurbeltrieb (luft circa 20 nach, zum Erreichen einesasymmetrischen Steuerdiagramms)Zylinder mit Ein- und AuslassschlitzenAuslass, Anschluss fr die AuspuffanlageWasserkhlmantelZndkerze

Flugzeug-triebwerkeFlugzeugmotore

Bauformen von Fugmotoren:

Hngender ReihenmotorHngender V-MotorBoxermotor Vierzylinder, SechszylinderSternmotorDoppelsternmotorbesondere Bauformen

Gegenkolbenmotor

Junkers Jumo 205D