Wie andere angemerkt haben, haben Flugzeug- und Automotoren sehr unterschiedliche Arbeitszyklen. Ein Flugzeugmotor läuft normalerweise einige Minuten lang mit voller Leistung während des Starts des &-Aufstiegs, dann mit einem großen Bruchteil des Maximums während des Horizontalfluges, der stundenlang dauern kann, und wird nur während des Abstiegs und der Landung gedrosselt p> Ein Automotor arbeitet dagegen nur einige Sekunden lang mit voller Leistung, wenn Sie beispielsweise die Autobahnauffahrt beschleunigen. Dann wird er zurückgedrosselt, um den kleinen Teil der vollen Leistung zu erzeugen, der für die Wartung der Autobahn erforderlich ist Reisegeschwindigkeiten¹. Da die Leistung proportional zum Kraftstoffverbrauch ist², verbraucht Ihr Automotor viel weniger Kraftstoff. Obwohl es so ausgelegt sein kann, dass es die gleichen maximalen PS wie das Flugzeugtriebwerk erzeugt, produziert es im normalen Betrieb für den größten Teil seiner Betriebszeit viel niedrigere PS. Sie können dies im Betrieb sehen, wenn Sie ein Auto mit einer Echtzeit-Kraftstoffverbrauchsanzeige fahren. Zum Beispiel zeigt mein Insight-Hybrid ~ 25 mpg beim Beschleunigen oder Besteigen von Bergen (mit nahezu voller Leistung), aber 75 mpg oder besser beim Fahren auf einer ebenen Autobahn.

Beachten Sie auch den tatsächlichen Kraftstoffverbrauch eines Flugzeugs ist nicht viel anders als ein durchschnittlicher SUV. Ich habe keine genauen Zahlen mehr, aber ich habe einmal berechnet, dass mein Cherokee 180 ungefähr 18 mpg hat. Wenn Sie sich vorstellen, dass es doppelt so schnell geht und bei längeren Fahrten die tatsächlich zurückgelegte Strecke verkürzt werden kann, indem Sie in einer geraden Linie fahren, anstatt Straßen folgen zu müssen, ist der Vergleich nicht so schlecht.

¹Dies, Dies ist übrigens der Grund, warum Hybridautos elektrische Unterstützung verwenden können, um eine viel bessere mpg zu erzielen - der Gasmotor kann gerade groß genug für eine effiziente Fahrt sein, während die Beschleunigung vom Elektromotor bereitgestellt wird.

²In erster Näherung. In der realen Welt ist es viel komplizierter. Suchen Sie nach BSFC-Karten, wenn Sie neugierig sind.

Sie vergleichen Äpfel mit Orangen.

Lassen Sie Ihren Automotor mit Vollgas laufen und messen Sie erneut. Das Flugzeugtriebwerk wird im Vergleich sehr gut aussehen.

Moderne Automotoren optimieren den Kraftstoffverbrauch mit elektronischer Motorsteuerung, sodass das Kraftstoff / Luft-Gemisch und das Timing der Zündkerzen und Ventile auf den tatsächlichen Wert eingestellt werden können Bedingung. Flugzeugtriebwerke stecken technisch noch in den 1950er Jahren fest und sind viel einfacher, was dazu beiträgt, sie zuverlässiger zu machen. Dies bedeutet auch, dass der Pkw-Motor bei Teillast sehr effizient ist. Sobald Sie es jedoch mit oder nahe seiner maximalen Leistung betreiben, wird der gesamte Wirkungsgrad über Bord geworfen und die Parameter werden für das Überleben festgelegt.

Wenn Sie Ihren Automotor mit Vollgas laufen lassen, wird eine reichhaltigere Mischung verwendet um die Verdampfungsenergie aus dem Kraftstoff zur Kühlung des Zylinders zu nutzen. Gleiches gilt für den Luftfahrtmotor, bei dem das Gemisch durch Einstellen einer gewünschten Abgastemperatur (EGT) gesteuert wird. Der Luftfahrtmotor ist jedoch so ausgelegt, dass er kontinuierlich mit oder nahe der vollen Leistung läuft, sodass sein Kühlsystem angemessener ist, während Ihr Automotor aufgrund der Kraftstoffverdampfung relativ mehr Kühlung benötigt, da sein Kühlsystem für einen kontinuierlichen Betrieb bei voller Leistung zu klein ist .

Drehzahl und Hubraum reichen nicht aus, um die von einem Motor erzeugte Leistung oder den verbrauchten Kraftstoff zu bestimmen. Sie müssen auch die Drosselklappenstellung berücksichtigen.

Stellen Sie Ihren Saab in den Leerlauf und versuchen Sie, 2300 U / min zu halten. Wie weit müssen Sie das Gaspedal drücken? Nicht sehr weit. Fahren Sie Ihren Saab einen steilen Berg hinauf und versuchen Sie, 2300 U / min zu halten. Wie weit müssen Sie das Gaspedal drücken? Je nachdem, wie steil der Hügel ist, können Sie möglicherweise 2300 U / min bei Vollgas nicht halten und müssen zurückschalten!

Der zusätzliche Parameter, den Sie berücksichtigen müssen, ist der absolute Krümmerdruck des Motors.

Bei geringer Leistung ist die Drosselklappe größtenteils geschlossen. Wenn sich das Einlassventil öffnet und der Zylinder abfällt, kann er durch diese Einschränkung nur wenig Luft ansaugen. Diese Absaugung erzeugt ein starkes Teilvakuum. Ein richtig gemischter Motor führt eine kleine Menge Kraftstoff ein, um mit dieser kleinen Luftmenge richtig zu verbrennen, und die Verbrennung dieser kleineren Menge Kraftstoff mit der geringeren Luftmenge erzeugt eine kleine Menge Abgas, wodurch der Zylinder schwach nach unten gedrückt wird. Im Leerlauf ist dieser schwache Druck jedoch alles, was erforderlich ist, um 2300 U / min aufrechtzuerhalten.

Bei hoher Leistung ist die Drosselklappe offen. Wenn sich das Einlassventil öffnet und der Zylinder abfällt, kann er durch diese offene Drossel viel Luft ansaugen. Es wird nur ein schwaches Vakuum erzeugt, da die Luft leicht einströmen kann. Ein richtig gemischter Motor muss viel Kraftstoff einbringen, um mit dieser großen Luftmenge zu verbrennen, und das Verbrennen all dieses Kraftstoffs und dieser Luft erzeugt viel Druck und drückt nach unten kraftvoll auf dem Zylinder. Im Leerlauf würde dieser starke Druck dazu führen, dass der Motor viel schneller als 2300 U / min läuft oder mit dem Widerstand eines Hügels oder eines Propellers 2300 U / min aufrechterhalten kann.

Das Fahren auf der Autobahn erfordert weniger Leistung als das Fahren in einem Flugzeug. Ihr Auto hat einen niedrigen Krümmerdruck / starkes Vakuum / geschlossene Drossel auf der Autobahn, während der Lycoming einen hohen Krümmerdruck / schwaches Vakuum / offenes Gas hat, was durch den unterschiedlichen Kraftstoffverbrauch angezeigt wird!

Einige Beobachtungen:

Der Luftwiderstand (Parasitenwiderstand) ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit. Die Kraft, um sie zu überwinden, ist proportional zur Geschwindigkeit der Schleppzeiten - also proportional zur Geschwindigkeit gewürfelt . Um doppelt so schnell zu fahren, müssen Sie viermal so stark mit doppelter Geschwindigkeit drücken, was achtmal so viel Kraft erfordert. Und das 8-fache des Kraftstoffverbrauchs. Aber mit der doppelten Entfernung ergibt sich 1/4 des MPG, alle anderen sind gleich. Aus diesem Grund benötigen die schnellsten legalen Sportwagen mit einer Leistung von 200 bis 250 MPH fast 1000 PS (750 kW) Motoren und erreichen dabei weniger als 5 MPG.

Ja, Flugzeugmotoren sind im Vergleich zu modernen Automotoren Low-Tech . Sie treiben ihre Propeller im Allgemeinen auch direkt und nicht über ein Getriebe an. Sie müssen also mit niedrigen Drehzahlen laufen und können keine hohen HP pro Volumeneinheit erzielen. Mein 1982er Honda V45 Sabre hatte einen 84 PS starken 45-in-3-Motor, konnte aber mit 10000 U / min laufen.

Aufgrund der niedrigen Motordrehzahlen ermöglicht ein Zwei-Ventil-Kopf viel Luftstrom, da Zeit dafür ist passieren (der volumetrische Wirkungsgrad ist genauso gut oder besser als bei den meisten 4-Ventilkopf-Automotoren). In ähnlicher Weise wird die Kraft, die zum Drücken der Stößelstangen, Wippen und Ventile verwendet wird, von den Ventilfedern zurückgegeben - sie haben Zeit dafür.

Warum nicht kleine, schnelle Motoren mit Getriebe laufen lassen? Propeller und Motoren haben enorme Torsionsschwingungen, die wir in Autos aufgrund der Schwungräder und der Trägheit des Fahrzeugs (und des Mangels an Propellern!) Nicht sehen. Diese Belastungen und möglichen Resonanzen haben viele, viele Versuche zerstört, solche Lösungen zum Funktionieren zu bringen. Ja, Designs können steif und stark genug gemacht werden, um zuverlässig zu sein und zu haben. Das Problem sind die zusätzlichen Kosten und das zusätzliche Gewicht, die den gesamten Grund für diesen Weg zunichte machen.

Kurz gesagt: Die meisten Flugzeugtriebwerke haben einen bestimmten Kraftstoffverbrauch (Kraftstoffmenge pro Pferdestärke (oder KW) pro Stunde), der den meisten Automotoren ähnelt. Letztere sind aufgrund der modernen Kraftstoffeinspritzung, der variablen Ventilsteuerung, der Zündsteuerung, der Wasserkühlung, die eine enge Temperatursteuerung und mechanische Toleranzen ermöglicht, etwas besser. Aber für ihre ältere Technologie kommen die Flugzeugtriebwerke bemerkenswert nahe. So habe ich gesehen, wie Rutan 2-Platzflugzeuge Hunderte von Meilen mit zwei an Bord bei über 140 MPH + flogen, während sie über 40 MPG erreichten (vgl. Cafefoundation.org).

Möchten Sie einen noch besseren Kraftstoffverbrauch? Fahren Sie mit schwerem Kraftstoff (Diesel). Die Triebwerke in Supertankern haben BSFCs, die sich ungefähr 0,16 nähern (gegenüber luftgekühlten Flugzeugen 0,45 bis 0,5; UAV-Zweitaktmotoren ab 0,68).

Ein weiterer Faktor in dieser Gleichung ist der Luftwiderstand. Der Luftwiderstand nimmt exponentiell mit der Geschwindigkeit zu und erfordert eine nichtlineare Erhöhung der Leistung, um eine höhere Geschwindigkeit zu halten. Führen Sie Ihren 70-Meilen-Test in Ihrem Auto erneut mit 140 Meilen pro Stunde durch (eine viel realistischere Reisegeschwindigkeit für die in Ihrem Beispiel verwendete 172) und sehen Sie, wie viel mehr Kraftstoff Sie pro Stunde verbrauchen. Es wird viel mehr als das Doppelte sein.

Es gibt viele Variablen: Kompressionsverhältnisse, ein mageres Luft-Kraftstoff-Gemisch ist gut für mpg, aber ein Motor läuft heiß, reichere Kraftstoff-Luft-Gemische sorgen für kühlere Motorkopf-Temperaturen in einem Flugzeug, das wirklich wichtig ist. Flugzeuge fliegen in höheren Lagen mit dünnerer Luft (Sauerstoffgehalt). Flugzeugtriebwerke sind für einen viel engeren Drehzahlbereich als ein Automobil optimiert. Sobald ein Auto eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, benötigt es weniger Leistung, um diese Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, als ein Flugzeug, das nicht nur die Geschwindigkeit aufrechterhält, sondern auch den Auftrieb, der zur Überwindung des Gewichts des Flugzeugs erforderlich ist.

Mein Flugzeug hat einen 360-Kubikzoll-Motor (knapp 5,9 l, 4 große luftgekühlte Zylinder), leistet 180 PS auf Meereshöhe und viel weniger bei 6-8-10.000 Fuß. Es handelt sich also um eine Stütze mit variabler Steigung man könnte das mit einem Getriebe vergleichen.

"Trockengewicht der 0-360er Jahre, einschließlich Vergaser, Magazine, Zündkabelbaum, Motorleitbleche, Zündkerzen, Drehzahlantrieb, Anlasser und Generator oder Lichtmaschine, Bereiche von 282 lbs bis 290 lbs. "

AL an der Außenseite (Motorgehäusehälften und Zylinderkörper (mit Stahlhülsenauskleidungen) tragen dazu bei, dass es leicht bleibt. Kein Kühler, keine Wasserpumpe, keine Hülse, damit Wasser durch zirkulieren kann

Es brennt 10 gph und fährt mit 145, also 14,5 mpg. Nicht so gut wie mein 180 PS starker 2L BWM-Turbodiesel, der auf der Autobahn ungefähr 42 mpg erreicht, aber im Durchschnitt nur 60 Meilen pro Stunde über die Entfernung mit Mautstopps & Verkehr & steif.

Ich habe es in 2:15 (guter Rückenwind bei 10.500 Fuß) von Buffalo in die Nähe von Boston geschafft, während dieselbe Fahrt noch nie unter 7:30 war. Ich würde es vorziehen Fliege !

Wie in einem Artikel mit dem Titel "Machtkampf oder warum Automotoren nicht fliegen" erläutert, wird im Detail der Prozess der Anpassung eines V-8-Autos für den Einsatz in zweimotorigen Straßenautomotoren von Lancair Tigress beschrieben haben selten eine Leistung, die nur nicht nahe an 100% ihres theoretischen Maximums liegt, sondern werden meistens bei 10% -20% verwendet, so viel wie 33% ihrer nominalen Spitzenleistung, und dies, selbst wenn eine größere Drosselöffnung verwendet wird, wie Gleichbedeutend mit einem besseren volumetrischen Wirkungsgrad, einem besseren MEP und einem besseren mechanischen Wirkungsgrad in Flugzeugen ist der Grund, warum Flugzeugtriebwerke mehr Treibstoff pro Stunde verbrauchen. Dies ist die Standardmethode für die Messung des Treibstoffverbrauchs in der Luftfahrt. Die Geschwindigkeit des Reiseflugzeugs liegt bei etwa 50-60% von Höchstleistung als ein Auto, ausgedrückt in mpg oder lit / 100 km; Auf einer ebenen Straße und unter 100 km / h verbraucht ein Auto weniger als 10% seiner Motorleistung. Grüße, + Salut †

Nicht eine Person erwähnte das Kolben- / Zylinderspiel der luftgekühlten Motoren und die niedrigere Betriebstemperatur, die zu Ineffizienz der Expansion und Verlusten durch Blowby führt. Zweitens ist das maximale Drehmoment der Punkt, an dem ein Hubkolbenmotor einen maximalen Wirkungsgrad entwickelt und die meisten Automobil- und Flugzeugtriebwerke in dieser Hinsicht ungefähr gleich sind. Die Person, die angibt, dass der Luftwiderstandswiderstand exponentiell ist, ist korrekt. Diese Beziehung und die höhere Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs ist größtenteils der Grund, warum sie mehr Treibstoff verbrennen. Wenn Autos weit über 100 km / h fahren, sinkt die Kraftstoffeffizienz stark. Rick in Atlantic Canada

Weil viele von ihnen aus irgendeinem Grund gigantische Riesen wie 8 Liter sind.

Dieser Artikel darüber, warum Automotoren nicht fliegen, ist BS. In 20 Jahren haben sich die Dinge stark verändert. Cessna baute Diesel Motoren in Fahrzeuggröße.

Sie sind schrecklich ineffizient, 2 Ventile pro Zylinder, zahnradgetriebene Nocken, die die Leistung rauben, zahnradgetriebene Magnete rauben die Kraft, flache Stößelheber, die die Kraft rauben, ein Ventilspiel, das variieren kann weil es keine andere Einstellung hat als die Länge des Schubstangenrohrs zu ändern.

Ineffizientes Brennkammerdesign, schwerer Motor ....