Verbrauchsformel

[Grandcaravan]

Ein Kumpel erzählte mir, dass wenn man die PS-Anzahl eines Kolbenmotors mal 0,2 rechnet erhält man einen gerundeten Spritverbrauch por Betriebsstunde.

VerbrauchKolbenmotor = PSKolbenmotor * 0,2

Leider wusste keiner wie dies mit der 0,2 zustande kommt?

Könnt ihr helfen?

MfG.

Grandcaravan

 

[Markus_P]

Klingt, als hätte Dein Kumpel den Wirkungsgrad eines Kolbenmotors als fixe Zahl verstanden... etwas naiv gedacht, WELCHEN Verbrauch eigentlich? Im Leerlauf, unter Volllast?? ;)
Das Ergebnis dürfte der gerundete Verbrauch eines durchschnittlichen Motors sein. Solche Zahlen verwendet man für grobe Auslegungsberechnungen, bei denen es lediglich darum geht, zu berechnen, in welchen Größenordnungen man sich bewegt, wieviel der Motor wirklich schluckt, das kommt später...
Es ist übliches Verfahren, das ideale, verlustfreie System zu berechnen und es dann mit errechneten/ermittelten Faktoren zu multiplizieren, die den tatsächlichen Betrieb darstellen (Widerstände/Wirkungsgrade/etc). so kommt man zu einer Näherung


Wenn diese Formel so stimmen würde, wie könnte man Motoren dann im Verbrauch optimieren!? Beispiel:Audi bot vor Jahren für den A4 eine neue Variante des 1,9l TDi Motors an: 14kW mehr Leistung, 0,3l/100km weniger DIN-Verbrauch

 

[Intrepid]

Automotorverbrauch und Flugmotorverbrauch sind da wohl nicht vergleichbar.

Beim Auto spare ich Sprit, wenn ich meine Fahrweise ändere bzw. den Motor an eine bestimmte Fahrweise anpasse. Wenn die Motorsteuerung im Schiebebetrieb die Spritzufuhr auf Null regelt, erhalte ich zum Beispiel erheblich bessere Werte für die Stadtfahrt. Wenn ich das Gewicht reduziere, brauche ich weniger Leistung und auch weniger Sprit beim Beschleunigen etc.

Flugmotoren laufen längere Zeit mit der gleichen Einstellung, außerdem werden sie auf Zeit und nicht auf Entfernung bemessen. Da kann man annäherungsweise solche Formeln erstellen, man findet sie auch mit wechselnden Faktoren in den Lehrbüchern. Aber es muss immer berücksichtigt werden, mit welcher Gemischeinstellung (von 1:10 bis 1:17) geflogen wird und ob die Formel für die aktuell geforderte Leistung gilt (dann ist der Faktor 0.2 sehr niedrig gewählt). Ein O-360 mit 180 PS und auf 65% eingestellt (was dann 117 PS wären) verbraucht meines Wissens mehr als 23.4 Ltr/Stunde!

 

[Markus_P]

Aber es muss immer berücksichtigt werden, mit welcher Gemischeinstellung (von 1:10 bis 1:17) geflogen wird und ob die Formel für die aktuell geforderte Leistung gilt (dann ist der Faktor 0.2 sehr niedrig gewählt). Ein O-360 mit 180 PS und auf 65% eingestellt (was dann 117 PS wären) verbraucht meines Wissens mehr als 23.4 Ltr/Stunde!

Das war auch etwa das, worauf ich hinaus wollte ;)
Das Beispiel hatte ich nur zur Anschaung gewählt, da in diesem Fall alle anderen Faktoren(Gewicht/Fahrzeug) identisch sind, nur der Motor wurde optimiert... und auch wenn man einen Flugmotor aus den 40ern mit einem aktuellen Motor gleicher Leistung vergleicht, wird sich zeigen, daß diese Formel wirklich nur ein Überschlag sein kann

 

[Intrepid]

Hallo Markus,

und wenn ich ein Auto mit fünf verschiedenen Fahrern mit festen Vorgaben auf eine relativ gleichmäßige Teststrecke schicke, erhalte ich wahrscheinlich fünf relativ ähnliche Verbräuche.

Ein Flugzeug mit Kolbentriebwerk von fünf verschiedenen Pilote geflogen hat auch fünf verschieden Verbräuche, weil jeder sich das Gemisch etwas anders einstellt!

Solange, wie die Piloten den roten Hebel bedienen müssen/können, wird man die Handbuchwerte (fast) nie erreichen. Und das ist ja auch nicht angestrebt. Nicht ohne Grund werden Kleinflugzeuge "naß" verchartert.

Ich habe schon mehr als einmal daneben gesessen und dem Piloten ist es nicht in den Sinn gekommen, von Steigleistung (=Vollgas) auf Reiseleistung zu reduzieren, weil er mit den übrigen Aufgaben viel zu viel beschäftigt war. Wenn dann auch noch aus Kostengründen das Gemisch verarmt würde, wäre der Motor schnell kaputt.

Seit diesen Erlebnissen weiß ich auch, warum so eine Piper PA28 auch schon mal mit 47 Ltr/Stunde vom Charterflug zurück kommt (und noch nicht einmal in kurzer Zeit ihren Zielflughafen erreicht hat, weil er nicht auf Anhieb gefunden wurde).

 

[Markus_P]

@Intrepid: volle Zustimmung!

@Grandcaravan: Dein Kumpel (oder schon jemand anderes vor ihm) hat einen entscheidenden "Fehler" gemacht: solche Formeln sollte man nie aus ihrem Zusammenhang lösen. Dort ist meist erklärt, woher z.B. die 0,2 stammt und worauf man eigentlich hinauswollte. Da gibt es oft Tabellen dazu, ein Beispiel:

• Reihenmotor : 0,2... 0,5
• Sternmotor : 0,4 ... 0,6
• mit Turbolader: 0,1 ... 0,4

(Einträge willkürlich gewählt)
Meist wird auch dazugeschrieben, welche Betrags- und Einheitsfehler man durchaus duldet, falls es sich z.B. nur um eine Überschlagsrechnung, eine Daumenregel handelt. Denn technisch ist die Formel natürlich falsch, schon allein die Einheiten rechts und links des "=" stimmen nicht überein.

 

[Schorsch]

Man kann auch fuer einen Turbo-Fan mit hohem Bypass (zwischen 5 und 7) bei normalen Reisemachzahlen (0.75 bis 0.85) und normalen Flughoehen (FL300 bis FL400) sagen, dass der spezifische Schubverbrauch etwa 0.58 bis 0.65 kg/ (daN*h) ist. Damit kommt man zu brauchbaren Ergebnissen und die beschriebene Situation trifft auf 96.7% aller Streckenfluege zu.

Wuerde jetzt aber jemand sagen, der spezifische Verbauch eines Jets ist etwa 0.6 liegt er kollosssal daneben.

Aehnlich verhaelt es sich eventuell hier. Betrachtet man
- eine bestimmte Motorengeneration
- Reiseflug mit entsprechendem Gemisch und Leistung
- ein begrenztes Hoehenband (bis 5000ft)
dann koennte man es sicher auf einen Faktor runterbrechen

Kleine Regel fuer Ingenieure:
Jede Vereinfachung hat ihren Beipackzettel. Verliere ihn nicht!

 

[Grandcaravan]

Ja gut! Das reicht ja erstmal.
Diese Formel sollte ja nur als ganz grober Durchschnitt gelten.
Aber schon mal nicht schlecht.
Nach eigenen Erfahrungen kann ich bestätigen, dass die Formel bis auf ein paar Liter ganau ist!