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Ab welcher Höhe wird es kritsch ein Auto mit Verbrennungsmotor zu fahren zbw starten?
Hallo liebe Motortalk User und Userrin
Wir alle wissen ein Auto mit Verbrennungsmotor braucht Sauerstoff nun wissen wir auch das zb in den Bergen der Sauerstoff dünner ist und das Auto zbw der Motor dann nicht mehr so gut funktioniert bei weniger Sauerstoff
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101 Antworten
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 18. Juni 2021 um 19:16:11 Uhr:
Die Leistung reduziert sich durch die Höhe automatisch weil der Sauerstoffanteil geringer wird je höher man kommt.
Das ist natürlich Quatsch. Der Sauerstoffanteil in der Luft ist unabhängig von der Höhe.
Zitat:
Irgendwann paßt einfach das Luft/Gasgemisch nicht mehr um zu fahren.
Das wird für jedes Auto individuell in einer unterschiedlichen Höhe sein.
Auch Quatsch. Weshalb sollte das Gemisch nicht mehr passen? Bei geringerer Füllung wird entsprechend weniger eingespritzt und schon passt das Gemisch.
Zitat:
@FWebe schrieb am 18. Juni 2021 um 19:52:41 Uhr:
Das setzt voraus, dass der Turbo noch ausreichende Reserven hat.
Das hat er. Kein Hersteller baut so auf Kante genähten Komponenten in seine Autos.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 18. Juni 2021 um 20:25:30 Uhr:
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 18. Juni 2021 um 19:16:11 Uhr:
Die Leistung reduziert sich durch die Höhe automatisch weil der Sauerstoffanteil geringer wird je höher man kommt.
Das ist natürlich Quatsch. Der Sauerstoffanteil in der Luft ist unabhängig von der Höhe.
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 18. Juni 2021 um 20:25:30 Uhr:
Zitat:
Irgendwann paßt einfach das Luft/Gasgemisch nicht mehr um zu fahren.
Das wird für jedes Auto individuell in einer unterschiedlichen Höhe sein.
Auch Quatsch. Weshalb sollte das Gemisch nicht mehr passen? Bei geringerer Füllung wird entsprechend weniger eingespritzt und schon passt das Gemisch.
Ja,der Sauerstoffanteil ist immer gleich.
Nur wird die Luft in der Höhe immer dünner und somit ist im gleichen Volumen immer weniger Sauerstoff.
Angesaugt oder durch den Turbo verdichtet wird aber ein angesaugtes Volumen,somit hat das auch die gleichen Auswirkungen auf beide.
Nimmt der Luftdruck um 10% ab nimmt auch der Sauerstoffgehalt im gleichen Volumen um 10%ab,da die Verbrennung direkt davon abhängig ist sind das auch gleich 10% weniger Leistung.
Das gilt natürlich auch für den Turbo,denn der verdichtet auch nur das eingehende Volumen.
Der ist mechanisch gekoppelt und kann das also nicht anderweitig ausgleichen.
Außerdem kann der Ladeluftkühler nicht mehr so effektiv kühlen,dafür benötigt er auch Luft.
Da diese nicht mehr so dicht ist nimmt diese natürlich auch nicht mehr soviel Wärme mit.
Somit kühlt der Ladeluftkühler weniger was auch für weniger Sauerstoff im Brennraum sorgt.
Eigentlich macht der Turbo nichts anderes als den normalen Umgebungsdruck zu erhöhen,man wäre also bei anstehehendem Turbodruck unter Normalnull.
Ausgleichen kann man den Leistungsverlust bis zu einem gewissen Punkt durch Erhöhung der Drehzahl,man fährt ja meist weit unterhalb der maximalen Leistung.
Hat man den Punkt der maximalen Leistung aber erreicht ist Ende mit Drehzahlerhöhung,dann kommt nämlich nichts mehr.
Dann geht es mit der leistung nur noch Bergab.
Und wenn man die Spirale weiter führt kommt man in irgendeiner Höhe an den Punkt an dem Der Sauerstoffanteil im Volumen so gering ist das der Motor einfach nicht mehr läuft.
Dann ist es egal ob man passend einspritzt.
Mit einer Feuerzeugflamme im Brennraum fährt sicher niemand mehr Auto,auch wenn das Gas/Luftgemisch noch passt.
Es hat einfach keine Leistung mehr um den Motor am Laufen zu halten,also passt für den Motor das Gas/Luftgemisch nicht mehr.
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 18. Juni 2021 um 23:36:23 Uhr:
Das gilt natürlich auch für den Turbo,denn der verdichtet auch nur das eingehende Volumen.
Der ist mechanisch gekoppelt und kann das also nicht anderweitig ausgleichen.
Der Turbolader ist mechanisch gekoppelt? An was? Ein Turbolader ist kein Kompressor. Der wäre mechanisch gekoppelt.
Und ausgleichen kann der Turbolader die geringere Luftdichte durch höhere Drehzahlen (innerhalb seiner Betriebsgrenzen). Das ist ja gerade der Witz an der Sache.
Zitat:
Eigentlich macht der Turbo nichts anderes als den normalen Umgebungsdruck zu erhöhen,man wäre also bei anstehehendem Turbodruck unter Normalnull.
Unter Normalnull? Hä?? Wie meinst Du das denn?
Zitat:
Ausgleichen kann man den Leistungsverlust bis zu einem gewissen Punkt durch Erhöhung der Drehzahl,man fährt ja meist weit unterhalb der maximalen Leistung.
Hat man den Punkt der maximalen Leistung aber erreicht ist Ende mit Drehzahlerhöhung,dann kommt nämlich nichts mehr.
Dann geht es mit der leistung nur noch Bergab.
Wie gesagt, zu einem gewissen Grad kann man es über den Ladedruck ausgleichen.
Zitat:
Und wenn man die Spirale weiter führt kommt man in irgendeiner Höhe an den Punkt an dem Der Sauerstoffanteil im Volumen so gering ist das der Motor einfach nicht mehr läuft.
Dann ist es egal ob man passend einspritzt.
Mit einer Feuerzeugflamme im Brennraum fährt sicher niemand mehr Auto,auch wenn das Gas/Luftgemisch noch passt.
Es hat einfach keine Leistung mehr um den Motor am Laufen zu halten,also passt für den Motor das Gas/Luftgemisch nicht mehr.
Ein Motor läuft bei nahezu geschlossener Drosselklappe (untere Teillast, Leerlauf) mit Saugrohrdrücken um 300 - 400 hPa. Der geht da nicht einfach so aus.
Ach so, das sagt Dir nichts. Okay, der Luftdruck in der Höhe:
0 m: 1013 hPa
2962 m (Zugspitze): 693 hPa
8848 m (Mount Everest): 325 hPa
Ich weiß ja nicht, wo Du mit einem Auto hinfahren möchtest, aber auf dem Mount Everest war bislang noch keins. Und das lag nicht daran, dass der Motor ausgegangen wäre :D
Mit den leichten Anpassungen des Turbos ist richtig,war bei der mechanischen Kopplung gedanklich woanders.
Ich schrieb aber auch das der durch Anpassung da etwas weniger Leistung verlieren kann.
Aber ob es nun beim Turbo eben dann nur vielleicht 8% sein mögen ist da ja nicht wirklich relevant,es bleibt in kleinem Rahmen.
Der Turbo macht nichts anderes als Luft zu verdichten,er schafft also künstlich einen Druck der auf Normal Null in Metern bezogen negativ wäre.
Ein Sauger müsste also entsprechend dem vergleichbaren Turbodruck in einem Hunderte oder kilometertiefen Tal fahren um den gleichen Luftsäulendruck vorfinden und ansaugen zu können.
Theoretisch,praktisch müsste er dann natürlich auch vom Brennraum und der Verdichtung angepasst sein.
Ich habe auch nicht geschrieben ab wieviel Metern Höhre ein Motor nicht mehr laufen wird,sondern das es es je nach Motor ab einer gewissen Höhe einfach so sein wird.
Ob das nun auf dem Mount Everest ist oder drüber spielt für die theoretische Betrachtung keine Rolle.
Denn irgendwann ist der minimal nötige Druck einfach nicht mehr vorhanden.
Im Weltall wird es schwierig. :rolleyes:
Schau Dir mal die Drehmomentkurve eines typischen Turbomotors an. Die haben (fast) alle ein ausgeprägtes Plateau. Erst bei höheren Drehzahlen (z. B. 5000/min bei einem Benziner) sinkt die Kurve, weil der Turbo nicht mehr Luft liefern kann. Bei z. B. 2500/min hat er jedoch ordentlich Reserven, der Ladedruck wird lediglich abgeregelt. Genau diese Reserven werden in der Höhe genutzt, um das Drehmoment (und damit die Leistung) bei diesen Drehzahlen aufrecht zu erhalten. Bei der Maximalleistung hängt es von der konkreten Höhe ab.
Theoretisch hast Du natürlich Recht. Auf dem Mond tun sich Verbrennungsmotoren etwas schwer. Aber bei den Höhen, über die wir bei Fahrzeugen ernsthaft nachdenken müssen, spielt das keine Rolle.
Übrigens: Sind eigentlich alle Flugzeuge mit Hubkolbenmotoren in großer Höhe abgestürzt wegen Sauerstoffmangel??
Natürlich wirkt sich das im realen Leben praktisch wenig aus.
Bis zu den Höhen in denen sich der Mensch so allgemein herum treibt wird sicher jeder normale Wagen auch mit weniger Leistung klar kommen.
Bei Hubkolbenmotoren in Flugzeugen wird aber auch für größere Höhen mit Aufladung nachgeholfen.
Mir ging es um die Verständnisfrage warum es irgendwann einfach so ist.
Auf dem Mond wird es da aber doch ein wenig eng mit der Verbrennung.
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 19. Juni 2021 um 09:53:52 Uhr:
Bei Hubkolbenmotoren in Flugzeugen wird aber auch für größere Höhen mit Aufladung nachgeholfen.
Beim PKW doch auch, nämlich per Turbolader. Genau darum geht es doch.
Zitat:
Auf dem Mond wird es da aber doch ein wenig eng mit der Verbrennung.
Sag ich doch.
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 19. Juni 2021 um 09:24:10 Uhr:
Aber ob es nun beim Turbo eben dann nur vielleicht 8% sein mögen ist da ja nicht wirklich relevant,es bleibt in kleinem Rahmen.
Können wir uns auf 0 % einigen?
Solange ausreichend Luft vorhanden ist damit der Motor läuft kann der Turbo auch Ladedruck erzeugen. Je mehr Ladedruck er aufbaut desto größer ist der Abgasstrom. Mehr Abgasstrom desto mehr möglicher Ladedruck. Daher kann jeder Lader quasi unendlich viel Ladedruck erzeugen. Die Grenzen liegen bei der thermischen Belastbarkeit, der Drehzahlfestigkeit und der aerodynamischen Gegebenheiten der Turbinen. Wie oben schon erläutert wird der Ladedruck elektronisch geregelt und nach oben zum Komponentenschutz, abhängig von mehreren Parametern wie z. B. dem Umgebungsdruck begrenzt.
Die Höhe spürt man bei jedem turbogeladenem Motor an dem späteren Einsetzen des Laders.
Nein,können wir nicht.
Du gehst von einem Turbolader aus der das quasi komplett kompensieren kann weil er das durch Drehzahl ausgleichen kann.
Die meisten Turbolader in Serienwsgen haber aber wenig Reserven und erfüllen diese Kriterien gar nicht.
Selbst im Motorsport kommen die daran nicht vorbei,und die bauen sowas für Maximalleistung.
Oder hier mal ein interessanter Bericht:
Also ganz so einfach wie Du das schreibst ist es dann nun doch nicht.
Jetzt betrachtest Du das nur theoretisch,wäre mit viel Aufwand dann sicher auch praktisch zu erreichen.
quote]
@Rasanty schrieb am 19. Juni 2021 um 12:10:16 Uhr:
Zitat:
@Bloetschkopf schrieb am 19. Juni 2021 um 09:24:10 Uhr:
Aber ob es nun beim Turbo eben dann nur vielleicht 8% sein mögen ist da ja nicht wirklich relevant,es bleibt in kleinem Rahmen.
Können wir uns auf 0 % einigen?
Solange ausreichend Luft vorhanden ist damit der Motor läuft kann der Turbo auch Ladedruck erzeugen. Je mehr Ladedruck er aufbaut desto größer ist der Abgasstrom. Mehr Abgasstrom desto mehr möglicher Ladedruck. Daher kann jeder Lader quasi unendlich viel Ladedruck erzeugen. Die Grenzen liegen bei der thermischen Belastbarkeit, der Drehzahlfestigkeit und der aerodynamischen Gegebenheiten der Turbinen. Wie oben schon erläutert wird der Ladedruck elektronisch geregelt und nach oben zum Komponentenschutz, abhängig von mehreren Parametern wie z. B. dem Umgebungsdruck begrenzt.
Die Höhe spürt man bei jedem turbogeladenem Motor an dem späteren Einsetzen des Laders.
Das Bild in Deinem zweiten Bild bestätigt genau das, was ich schon geschrieben habe. Dort ist deutlich zu sehen, dass bis zu 1000 m der Leistungsverlust bei 0 % liegt, darüber steigt der Verlust an, bleibt aber kleiner als beim Saugmotor. Wo genau die Grenze liegt, hängt von der konkreten Auslegung des Systems ab.
Ich denke mal 3500m müsste noch jedes Auto schaffen.
Eine der Höchstgelegenen Grossstädte die mir einfällt Bogota. Bogota selbst liegt auf 2600m aber die umliegenden Berge (die aber dann eher wie Hügel aussehen) mit Kirchen, Klöstern, Hotels, Resorts, etc. gehe bis auf 3500m und da fahren ganz normale Autos rum.
Was Andenpässe betrifft denke ich werden eher die Strassenverhältnisse zum Problem als das dem Motor die Luft ausgeht.
Autohersteller testen ihre Autos und LKW in der Sierra Nevada. Höher geht es in Europa nicht. Da ist man in gut einer halben Std. Von Granada aus auf 3500 m. Da testen Sie Prototypen mit voller Belastung und zu. Elektronischen Anhängern. Ich habe noch heinen gesehen ü, der da Schlapp macht. Die Sceuchen da alles hoch, inkl. Linienbusse, Zementmischer, etc.. und nicht vergessen die Andenpässe oder den zentral Asien. Alles befahrbar.
Die Kühlung und z.B. Öltemperatur kann schon zum Problem werden.