Zum Betrieb kleinerer Flugzeuge werden vorwiegend Boxermotoren eingesetzt. Flugmotoren, die den Propeller direkt von der Kurbelwelle antreiben, haben sich als besonders robust und zuverlässig erwiesen. Mit einer vom Markt geforderten Leistungserhöhung sind Probleme verbunden. Die Vergrößerung des Hubraums erfordert wesentliche Veränderung am Motor. Eine Erhöhung der Verdichtung ist durch die begrenzte Klopffestigkeit des Treibstoffs ausgeschlossen. Eine kostengünstige und sinnvolle Leistungssteigerung kann daher nur über Aufladung sowie Drehzahlerhöhung erfolgen. Eine Drehzahlerhöhung von direktantreibenden Flugmotoren ist nicht möglich, da die Drehzahl der Luftschraube aus strömungstechnischen Gründen eine obere Grenze besitzt. Ein günstiger Wirkungsgrad wird von Luftschrauben mit großem Durchmesser und relativ niedriger Drehzahl erreicht. Bisherige Versuche mit erhöhter Drehzahl und Anwendung eines Untersetzungsgetriebes stießen auf Drehschwingungsprobleme. Das Drehschwingungsverhalten muß daher bereits in der Konstruktionsphase eines solchen Getriebes konsequent beachtet werden. Wenn durch Verwendung einer Stirnradverzahnung die Propellerwelle gegenüber der Kurbelwellenachse nach oben versetzt wird, entsteht eine zusätzliche Bodenfreiheit, die den Einsatz eines größeren Propellers erlaubt. Nachdem die Ursachen der Schwingungserregung verdeutlicht wurden, wird als effektive Berechnungsmethode des Drehschwingungsverhaltens das Simulationsprogramm DRESP vorgestellt. In diesem Programm stehen als Berechnungsverfahren die Eigenwertanalyse, die Frequenzgangrechnung und die Zeitbereichsrechnung zur Verfügung. Die Vorgehensweise einer konstruktionsbegleitenden Simulationsrechnung wird am Beispiel eines Kolbenflugmotors mit Getriebe gezeigt. Anhand einer Frequenzgangrechnung wird gezeigt, daß ein Betrieb hier nur mit einer hochelastischen Kupplung möglich ist, die die Resonanzstellen unterhalb des Betriebsdrehzahlbereichs verschiebt. Ein Zeitbereichsberechnung zeigt, daß dann das Resonanzgebiet gefahrlos durchfahren werden kann.


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    Title :

    Drehschwingungssimulation von Antriebssystemen - Am Beispiel von Kolbenflugmotoren mit Getriebe


    Contributors:
    Gold, P.W. (author) / Müller, M.J. (author)


    Publication date :

    1995


    Size :

    15 Seiten, 14 Bilder, 5 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German