Подскажите что такое наддув и как им пользоваться.

[Жесть]

Все хорошего дня.
Летаю на самолете с ротаксам 912, с винтом фиксированного шага и раньше никогда не обращал внимание на такой параметр как наддув. По ихнему это manifold pressure.
Но тут пришлось мне поставить новый винт, финишпроп ВК18 и регулировать у него угол установки лопастей. и тут я стал обращать внимание на этот параметр.
Сначала я установил угол установки лопастей (УУЛ) 21 гр. Максимальные обороты в статике (МОС) 5300 и пробовал летать так. Указатель наддува показывал 21,5. Самолет летел хреново, взлетал бодро но больше 150 км/час не хотел лететь. И температура выхлопных газов меня не радовала при +30, когда воздух разряжен - 800-820 гр. что говорит о бедноватой смеси. Это и показывал белесый налет на свечах зажигания.
Установил УУЛ на 23 гр. МОС - 5000 обр/мин. Самолет полетел лучше, manifold pressure показывает 25,7-25,8 разгоняется до 170 км/час крейсер на 5000 обр. Температура выхлопных газов тоже упала до 760-780 гр.
Есть бюлетень Ротакса:SL-912-016R2_914-014R2_Essential information regarding engine behavior performance and manifold pressure data for ROTAX Engine Types 912 and 914 (Series).pdf

Там пишут, что manifold pressure должен быть 26-28.
Я вот думаю может еще лопасти крутить до максимальных 24гр.? Или так полетать?
Где прочитать - изучить этот вопрос?

 

[Иванов]

В профильной ветке по 912-му мотору, этот вопрос обсуждали... Примерно, в конце первой трети страниц. Год 2007 - 2009...
Или на "англоязыческом" сайте "пользователей Ротакс"...

 

[smixer]

MP - это давление во впускном коллекторе. В случае нетурбированного (безнаддувного) двигателя это разрежение, т.к. параметр всегда меньше атмосферного давления (в дюймах оно равно примерно 30). Является функцией от нагрузки на двигатель - чем меньше МР, тем меньше нагрузка и наоборот. При 21 градусе двигатель был недогружен, при23х стало почти идеально. MP=28 это уже практически предел, так что можешь оставить как есть, ну или докрутить не больше чем на градус. Но тогда скорее всего на взлёте будет разбегаться хуже.

 

[Жесть]

Спасибо Вадим! Я интуитивно понимал, что это нагрузка на двигатель, но теперь все становится на свои места.
Не понятно как МР связаны с Температурой выхлопных газов.)

 

[Жесть]

Я так понимаю, чем выше разряжение тем бензин сильнее карбюраторы распыляют и тем богаче смесь и меньше температура выхлопных газов. Правильно или я что то пропустил.)

 

[Stas]

Жесть, если шаг увеличивать будете, напишите результат. Спасибо.

 

[smixer]

Я так понимаю, чем выше разряжение тем бензин сильнее карбюраторы распыляют и тем богаче смесь и меньше температура выхлопных газов. Правильно или я что то пропустил.)

В общих чертах верно. Богатая смесь понижает температуру выхлопа, бедная увеличивает, но до определённого предела (пика) за которым начинается детонация и температура вновь падает.

 

[Иванов]

Карбюратор имеет управление, механически, не подъемом плунжера и дозирующей иглы, а открытием заслонки. Тросики управления газом регулируют сечение ( площадь, а не сопротивление ) в диффузоре. При изменении сечения, изменяет расход воздуха через диффузор.

Перемещение дозирующей иглы происходит "автоматически" - под действием разряжения, с помощью плунжера и мембраны ( как в пневмоприводе ). Эта конструкция называется "регулятор постоянного разряжения". Т.е., значение разряжения ( перепад давления ) в диффузоре поддерживается постоянным, не зависимо от расхода. Это обеспечивает постоянство качества топливо- воздушной смеси.

Расход же, меняется, в зависимости от оборотов. Мотор работает как компрессор, прокачивающий через себя воздух.

Вот, под значение этого постоянного разряжения и настроено дозирование топлива, чтобы обеспечить определенное качество смеси. При отклонении разряжения от оптимального значения смесь получается беднее или богаче.

 

[SMotors]

Я так понимаю, чем выше разряжение тем бензин сильнее карбюраторы распыляют и тем богаче смесь и меньше температура выхлопных газов. Правильно или я что то пропустил.)

Это очень упрощённое, не вполне соответствующее действительности объяснение, вероятно повелось от того что многократно пересказанные слова знающих процесс людей, теряют изначальный смысл при передаче. Да ещё разряжение спутано с давлением.
Большинство штатных карбюраторов обеспечивают правильный состав смеси почти во всех режимах.
А вот зажигание в большинстве авиационных моторов настроено на сочетание наихудших возможных параметров работы мотора. Это чтобы если такое произойдёт, мотор не разрушился на максимальной нагрузке. А вот нагрузка мотора системой зажигания не отслеживается в большинстве конструкций.
На нагрузке, гораздо меньшей чем запланированная (МР низкое), топливная смесь горит медленнее. Если бы в системе зажигания была компенсация по нагрузке, то надо было бы увеличить угол опережения, чтобы сгорание происходило в оптимальный момент и подобных проблем не было бы. А поскольку такой коррекции нет, то КПД мотора падает и эта лишняя энергия повышает температуру выхлопных газов и двигателя в целом. Вот это явление и называют ошибочно "бедная смесь". На самом деле она нормальная, а вот зажигание в этих режимах слишком позднее. Потому моторы и ведут себя "нелогично", больше газу- ниже температура выхлопа.
Где почитать об этом, не скажу, так как ткнуть в конкретную страницу не представляется возможным, но попытался своими словами донести суть.
Можно пытаться богатить смесь в таких режимах, такой подход иногда применяется от безысходности и результат даёт- температура выхлопа снижается. Но КПД падает, расход растёт...

 

[Жесть]

У Ротакса 912 нет коррекции опережения зажигания в зависимости от оборотов?!

 

[Жесть]

А как связано МР и скорость горения смеси?! Вроде физически скорость горения смеси должна зависеть только от температуры смеси и давления внутри камеры сгорания?!

 

[SMotors]

Я писал про коррекцию по нагрузке (она-же МР). По оборотам это другое.

А как связано МР и скорость горения смеси?! Вроде физически скорость горения смеси должна зависеть только от температуры смеси и давления внутри камеры сгорания?!

Ещё от качества смеси...
А давление в КС зависит от давления на впуске.

 

[Жесть]

Я писал про коррекцию по нагрузке (она-же МР). По оборотам это другое.

Ещё от качества смеси...
А давление в КС зависит от давления на впуске.

А как давление в КС зависит от MP?! И вообще за счет чего МР зависит от загрузки двигателя?!

 

[SMotors]

А как давление в КС зависит от MP?! И вообще за счет чего МР зависит от загрузки двигателя?!

Больше нагрузка на двигатель- больше открытие дроссельной заслонки, ну и обороты двигателя ниже (сопротивление на впуске меньше). Соответственно, больший заряд топливной смеси попадает в цилиндры= больше давление в КС. На высоких оборотах двигателя, как у Ротакса, даже небольшое их снижение даёт лучшее наполнение, так как растёт параметр время/сечение клапана и скорость потока= сопротивление снижается.

 

[Иванов]

Вот это явление и называют ошибочно "бедная смесь". На самом деле она нормальная, а вот зажигание в этих режимах слишком позднее. Потому моторы и ведут себя "нелогично", больше газу- ниже температура выхлопа.

Вы это о каких моторах говорите? С какой конструкцией карбюратора?
В Ротакс-912 на бедной смеси всё логично - больше газ,- больше температура выхлопных...

Стоит ли усложнять картину моментом воспламенения и временем горения ( и прочими...) если смесь бедная по соотношению топливо/воздух?

На мой взгляд, на недостаточно загруженном моторе ( легкий пропеллер ), происходит именно обеднение смеси, поскольку недостаточно разряжение и сечение топливоподающего канала недостаточно по площади - игла не поднимается плунжером на должную высоту. Расход воздуха при этом выше, поскольку обороты выше, чем расчётные на нормальной нагрузке Мотор прокачивает большее количество воздуха ( от рассчётного ). Если можно так выразиться, - это "обеднение по оборотам" ( определяемое чрезмерными оборотами мотора и большим расходом воздуха ).

В другом случае, обеднение смеси происходит и при чрезмерной нагрузке на мотор. Когда максимальные обороты начинают значительно ограничивать, затяжеляя пропеллер. Скажем, устанавливают максимальные обороты на взлётном режиме 4800 об/мин. ( ТВГ при этом тоже возрастает выше нормы ). Механизм этого обеднения мне видится следующим... Дроссельная заслонка открыта полностью и сопротивление в диффузоре минимальное. При этом, не смотря на то, что обороты меньше расчётных и расход воздуха меньше ( для данного положения дросселя ), разряжение в диффузоре меньше оптимального и дозирующая игла не поднимается плунжером на столько, чтобы обеспечить необходимое соотношение компонентов смеси. Смесь обедняется и в этом случае. Если можно так выразиться, - это "обеднение по сопротивлению" ( малому сопротивлению потоку воздуха в диффузоре ).

В обоих случаях, причина обеднения однозначно связана с изменением к меньшим значениям разряжения в диффузоре ( manifold pressure ). Потому, по этому параметру очень удобно контролировать нагрузку двигателя.

При изменении скорости полёта нагрузка меняется из-за вырождения пропеллера. Если установлен ВИШ, то легко выйти за допустимые пределы разряжения в дифузоре ( как по "оборотам", так и по" сопротивлению" ). Коррекция в полёте производится изменением углов установки лопастей пропеллера. При винте фиксированного шага, - подбором углов установки лопастей на земле, с проверкой режимов работы мотора в полёте ( по оборотам и ТВГ ).

 

[SMotors]

Вы это о каких моторах говорите? С какой конструкцией карбюратора?
В Ротакс-912 на бедной смеси всё логично - больше газ,- больше температура выхлопных... На мой взгляд, происходит именно обеднение смеси, поскольку сечение топливоподающего канала недостаточно по площади. Игла не поднимается плунжером на должную высоту, поскольку недостаточно разряжение.

Стоит ли усложнять картину моментом воспламенения и временем горения ( и прочими...) если смесь бедная по соотношению топливо/воздух?

Возможно, не я "усложняю" а кто-то "упрощает".
Каким образом Вы определили что смесь бедная?
Замерили лямбда зондом или газоанализатором?
Думаю, скорее всего это догадка. Это заблуждение кочует из ветки в ветку и, для тех кто хочет реально разобраться, я хочу дать правдивую информацию.
Сталкиваясь с карбюраторными моторами, я "обнюхивал" их газоанализатором и контролировал широкополосным лямбда-зондом. Никакого забеднения смеси на частичном открытии дросселя не было обнаружено. На снегоходных моторах и Ротаксе 582 самые разные карбюраторы готовят на удивление адекватную нагрузке смесь.
912-й мне попадался только IS, впрысковой, о нём рассуждать не будем, потому как там зажигание с коррекцией по нагрузке (давлению во впускном коллекторе) и это к нашему случаю не относится.
В остальных случаях картина именно такая как описывает топикстартер Жесть. На штатной нагрузке температура выхлопа в норме, а при снижении нагрузки или если прибрал газ, она растёт при богатой смеси (лямбда около 0,9). И это не догадка а приборное исследование.
Дело в том что я всю сознательную жизнь занимаюсь, в том числе, и системами управления двигателями и эти тенденции мной хорошо исследованы на самых разных моторах. И тут теория совпадает с практикой.

 

[Жесть]

Так в Итоге у меня сейчас на 912ULS стоят максимальные обороты в статике 5000обр/мин. МР - 25,7. Стоит еще затежелять винт? Или так полетать?!
Как Вы думаете?!

 

[SMotors]

Чтобы не мучить себя сомнениями, можно при одной погоде, в один день, полетать как есть, а потом затяжелиться и попробовать. Вернуться к исходникам всегда успеете а опыт дорогого стоит.

 

[Иванов]

Так в Итоге у меня сейчас на 912ULS стоят максимальные обороты в статике 5000обр/мин. МР - 25,7. Стоит еще затежелять винт? Или так полетать?!
Как Вы думаете?!

У Вас есть возможность контролировать параметр разряжение во впускном коллекторе. Этот параметр очень удобный и объективный для регулирования состава смеси и, как следствие, ТВГ. Как уже выражал свой взгляд на этот вопрос выше, значительное отклонение в обе стороны от оптимального разряжения ведёт к обеднению смеси с повышением ТВГ и прочими... Такова конструкция данного карбюратора, подготавливающего топливную смесь для мотора.

Винт фиксированного шага ( ВФШ ) - этот компромисс между высокой крейсерской скоростью и интенсивным набором на взлёте. Ни один из этих параметров, взятый по максимуму эффективности, не будет "удовлетворять мотор" по допустимому разряжению и ТВГ. Так как не существует такого ВФШ, который будет хорош и для взлётной скорости и для крейсерского режима. Более удачно сконструированный пропеллер позволяет иметь достаточно широкий диапазон скоростей, на которых его КПД и тяга удовлетворяет условию комфортного взлёта и достаточно приличной крейсерской скорости. Обычно, на ЛА с небольшим диапазоном полётных скоростей ( полагаю, примерно до 150 км/ч. Более точные и обоснованные цифры можно найти в литературе по проектированию воздушных винтов ) ВФШ вполне достаточен. Если диапазон скоростей ЛА ближе к 200 км/ч ( и выше ), то актуально устанавливать винт изменяемого шага. Иначе пропеллер не будет соответствовать ни лётным возможностям самолёта, ни в качестве адекватной нагрузки для мотора.

Максимальные обороты мотора, которые он развивает на стопе и при максимальной скорости - это так же, "реперные точки" для определения насколько удачно спроектирован пропеллер и насколько он подходит для данного самолёта и мотора.
Если ВФШ не сильно ограничивает самолётные возможности по скорости и при этом удаётся загрузить им мотор так, чтобы не сильно ограничивать его мощность ( снижать максимальные обороты ), то Вам удалось подобрать оптимум в четырёх граничных условиях ( по двум скоростям, и по двум крайним значениям разряжения во впускном коллекторе ). Эксплуатация Вашего мотора будет долгой и безопасной.
В случае, если пропеллер ВФШ не очень "устраивает" мотор или ЛА, то есть резон заменять его на ВИШ. И никакие лямбда зонды и газоанализаторы не помогут, куда бы их не тыкали... 🙂

Применяя ВФШ на 582-м моторе, для "отлавливания блох" ( достижения максимально возможной эффективности ) на соревнованиях приходилось на некоторые полётные задания ( упражнения ) немного переставлять углы лопастей ( в пределах 0,5 - 1.0 град. ). И эти мелочи играли роль. Но это в соревновательном режиме полётов, когда на маршруте лишний раз перегазовку стараешься не делать, чтобы не ухудшать расход. Или при взлёте с ограниченной дистанции, когда выкраиваешь по пол-метра,"облегчаешь мотор", чтобы раскрутился на максимальные обороты на стопе перед разбегом.

Зная зависимость взлётных и крейсерских характеристик Вашего ЛА от углов установки пропеллера, в допустимом диапазоне разряжения, этими изменениями можно пользоваться в зависимости от полётной задачи. Полёты по кругам с конвейером или долгий маршрут - оптимально это будут несколько отличющиеся углы установки лопастей. Их конкретные значения для данного ЛА определяют опытным путём, по результатам полётов. Чем Вы , собственно, и занялись. Это нужная и полезная работа... Удачи!

 

[SMotors]

И никакие лямбда зонды и газоанализаторы не помогут, куда бы их не тыкали... 🙂

Тут я с Вами целиком и полностью согласен. Если их "тыкать", то точно не помогут, да ещё и неудобства доставят)))
А вот если использовать по назначению, то могут быть полезны😉