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AGR in der Volllast
Guten Tag,
Ich hätte eine Frage zum Thema, AGR in der Volllast.... Ich habe ein Kolloquium meiner Hochschule besucht, das Thema war der neue MAHLE 1,2 Liter Motor (downsizing)
Der Typ meinte das sie die Anfettung des oberen rechten Kennfeldes des Motors, was normal mit 20-30% mehr Kraftstoffeinspritzung gekühlt wird, durch eine AGR in der Volllast realisiert haben... . Was heisst das normalerweise der Sprit zum Kühlen des Brennraumes und zur herabsetzten der Abgasstrangtemp genutzt wird. Also Kühlen um ein mögliches Klopfen zu verhindern und den ATL zu schützen. Wie die einen VTG Lader benutzen wollen bei einem Benziner sei mal dahingestellt, sie haben wohl noch eine 2 Stufige Wastgateaufladung in Planung, könnte wohl den Preis des Motors in der Anwendung bei Mittelkassewägen sprengen (der VTG).
----> ich weiss der Porsche Turo hat 2 davon aber der iss au eines der ertragreichsten Karren aufm Markt für den Hersteller.
Bisher wurde die ARG immer in der TL eingesetzt um zu entdrosseln...
zur Frage: Wie bekomme ich eine Herabsetzung der Temperatur durch eine AGR hin?Versteh das net und im Net wird das auch nicht gescheit erklärt, aber hier iss sicher jmd der mir das sagen kann, BMW iss ja bei ihren Motoren au immer sehr innovativ.
Gruß
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4 Antworten
Mal ahnungslos ins Blaue hinein: Weniger Sauerstoff in der zugeführten (Abgas-Luft,) dadurch effektiv fetteres Gemisch und kühlere Verbrennung?
Allerdings sehe ich dann nicht den (ja wohl erwarteten - warum sonst Verzicht auf Innenkühlung) Verbrauchsvorteil und ausserdem sollte es einen Leistungsverlust geben.
ATL-Schutz ist klar (vllt auch Kat) aber ist Klopfen nicht ein Problem der Verdichtung?
Amen
Habt ihr schon mal was von "AGR-Kühlung" gehört? :D
Das Gemisch wird gekühlt -> Temperatur sinkt relativ in der Volllast -> Verbrauchsvorteil in der Volllast + Ermöglichung einer VTG-Anwendung beim Otto.
MAHLE schafft das schon mit den VTG-Ladern.
Die Jungs haben ein hohes knowhow an Werkstoffspezialisten, besonders jetzt unter dem Dach der BOSCHMAHLE-Turbosystems. Nächstes Jahr kommt deren erster ATL auf den Markt. Da werden sich einige US-Hersteller umgucken.:cool:
Ich sehe beim Otto die doppelflutigen Lader von BMW (Im N55 z.B.) ggü. den VTG-Ladern vorne. Sie sind günstiger und technisch ausgereifter.
Guten Tag...
Das Klopfproblem geht bei Saugmotoren direkt ein mit der Verdichtung... Bei Turbomotoren hast du in der Teillast keine großen Klopfprobleme weil diese scho eine kleineres Verdichtungsverhältnis haben. Die Sauger haben ja den Umgebungsdruck als Zylindervolumen (so in etwa) und bei den Turbos ist ja mehr Volumen von vornerein im Zylinder. Dadurch wird ja die höhere Leistungsdichte erreicht. Abhämgig vom Ladedruck und dem Lastenheft der Karre :-) Der 135i hat ein Verd Ver von 10,2 :1 und der Subaru Impreza iregdnwas um die 8,x:1 nehm ich ma an, zu faul zu schauen^^.-
Dh du tankst dann Super Plus um die Verbrennung Klopffester zu gestalten was ja der einzige Grund iss warum man das brauch... (Das sich jetzt kein Kenner beschwert: Super Plus ist Schwefelrei, was manche Turboschaufeln angreift und evtl beschädigen könnte, also auch deshalb tankt man die Brühe)
Durch den Oktanzusatz der da prozentual höher ist ist das Gemisch zünunwilliger und damit höher verdichtbar. Der Brennwert ansich sinkt aber im vgl zu Normalbenzin zb. Aber das iss ja jetzt net das Thema sry.
Ich versteh den Sinn nicht das heisse Abgas erst abzukühlen um dann damit ein kühleres Gemisch zu ermöglichen. das delta T ist doch riesig, warum net die normale Ansaugluft noch mehr ankühlen. Das fehlen des Sauerstoffs und damit weniger Benzin einsprizen zu müssen um Lamba 0,9 etwa zu fahren macht doch keinen Sinn, weil mir dann in der VL die Leistung fehlt. (Vermutlich macht es schon Sinn^^ sonst würden die es ja nicht machen) Wo wir schoma beim nächsten Punkt wären.. der Betriebspunkt des Motors fällt nicht in die CO2 Ermittlung des Motors, warum machen die da überhaupt rum wenn es sich Wirtschaftlich nicht für die auszahlt?
Zum Thema VTG.... ich geh davon aus das jeder Hersteller einen VTG lader anstatt 2 Lader (Was ja zZ ein favorisiertes System der OEMS ist) einbauen kann... es geht da ja nur darum das die Gewinnspanne der "Mittelklassehersteller" nicht so groß ist um eine solche Technik zu integrieren. Wie das geht ist ja kein Geheimnis, in (fast) jedem Diesel wirst das finden. Und die Tasache das sie anstatt 30% nur noch 15% mehr Sprit einspritzen kombienert mit der AGR in der VL das selbe Temp-niveau erreichen, bedeutet ja das man daselbe Temp-niveau erreicht wernn man nur 30% mehr einspitzt. Und in der Temp ist das werkstofftechnische Problem des VTGs beim Benziner nach wie vor vorhanden.
Oder denkst du das die Temperatur im Abgasstrang auf das Niveau eines Diesels sinkt? Ich denke eher nicht :-), Aber wie gesagt, wie das mit dem VTG/Temp/klopfen funktionier ist mir alles klar, ich versteh nur net die Anwendung der AGR in der VL :-(
"Ich sehe beim Otto die doppelflutigen Lader von BMW (Im N55 z.B.) ggü. den VTG-Ladern vorne. Sie sind günstiger und technisch ausgereifter."
Zum Thema "Doppelflutiger Turbolader"... Du meinst vermutlich meinst ist die Ausnutzung des Resonanzeffektes des Abgasstranges. das ding heisst übrigens "Twin Scroll Lader".
Was man bei Saugern durch die Verwendung von "Fächerkrümmern" erzeugt hat. Dh durch die richtige Verschaltung der Abgasstöme zieht das eine Abgas ein bischen des anderen raus und es entsteht ein kleiner Unterdruck das den Zylinder sprichwörtlich leersaugt. Denseben Effekt kann man beim Einlass erzielen wenn man Variable Saugrohre einsetzt die sich mit der Drehzahl in der Länge verändern und somit immer im Resonanzfall betrieben werden. Beim Turbomotor geht das nicht so einfach weil man erst in den Turbo mit den Abgasen muss, es ist nur möglich den Effekt zu erzielen wenn man 2 Zylinder zusamman in einen Turbo führt. Das ist halt für eine Verbesserung des Druckaufbaus bei niedrigereren Drehzahlen aber keine wirkliche alternative zum VTG, wie du meintest. es ist quasi nur ein Gimmik zur Turboaufladung, aber Hut ab vor BMW, geil durchdacht.. Einfach ma alles rausgeholt :-)
Diese Technik nutzt man ja nur zur Optimierung des ganzen Aufladungsgeschichte, die bauen ja 2 Lader ein oder nen VTG um das Anschrechverhalten des Turbos bzw den Ladedruckaufbau in allen Betriebspunkten sicherzustellen. Bsp : Kleiner und Großer Lader: Kleiner für hohe Drehzahlen und der Große für kleine Drehzahlen. Da geht dann ein Ventil auf , meist sind Wastegatelader verbaut, bei einer bestimmten Drehzahl und der kleine Lader baut weiter Druck auf. Nur ein Großer zb iss ab 2000 U/min shit und für hohe Drehzahlen ebenso, der VTG "Variable Turbinen Geometrie" stellt sich wie er will gegen den Abgasstrom. Und ist somit immer besser. (Aber zu hohe Temp beim Benziner, also besserer Materialen, also teurer)
Früher war es so (Golf GT): Einen Kompressor für kleine Drehzahlen und ein Turbo für hohe Drehzahlen. Aber der Kompressor kostet immer Arbeit, dh er kann nicht im optimalen Punkt betrieben werden wie de ATL (in manchen Bereichen) deshalb isser nixmehr :-)
Gruß @ all
vielleicht solltest dir nochmal vor augen führen, warum AGR überhaupt gemacht wird.
anfangs war die AGR dazu da um in der teillast den motor sparsamer (durch entdrosselung) und die NOx-e runterzubekommen.
das in der teillast die klopfgefahr eines motors sehr gering ist, spielt auch die kühlung der AGR in dem punkt keine rolle. sobald du die drosselklappe zum beschleunigen öffnest, läufst du gefahr ins sog. beschleunigungsklopfen bzw. ins volllastklopfen zu kommen.
in der volllast will man neuerdings auch kraftstoff einsparen und beispielsweise einem turbomotor das "saufen" bei vollast abgewöhnen. die kühlung der AGR in der volllast bringt niedrigere temperaturen, die für die bauteilfestigkeit günstig sind. damit lässt sich beispielsweise der ein oder andere zehntelpunkt in der verdichtung durch konstruktiven spielraum rausholen. wir wissen, je höher die verdichtung beim otto ist, desto höher sein wirkungsgrad (über epsilon=15 kehrt sich das um, aber hier nicht weiter relevant).
die verbrauchsersparnis bei volllast erreicht man durch die "verdünnung" des zündfähigen gemischs, also AGR. mit lambda 0,9 fährt man damit schon in einem bereich der maximalen flammenausbreitungsgeschwindigkeit. das passt also.
das delta T was über den AGR-kühler abgeführt wird, wird man in zukunft sicherlich mit der kraft-wärme-kopplung (turbosteamer bei BMW) rekuperieren können. ansonsten ist ein hohes delta T gemäß des kreisprozesses vom verbrennungsmotor (mit ATL) eher nützlich, weil arbeit nur über ein delta T entsteht.
thema VTG:
VTG ist im dieselbereich seit jahren etabliert. im ottobereich hat es lediglich porsche in serie bringen können. ansonsten ist es ein mix. ein VTG im otto ist high tech, eindeutig. um einen VTG-lader standesgemäß nutzen zu können/wollen, muss man auch den motor auf den lader hin auslegen. das kostet geld. je tiefer du mit der temperatur "nach lader" kommst, desto mehr energie hast du über den verdichter in das system wieder zurückgeführt...im klartext: ladedruck.
twinscroll ist ein alter hut bei lkw-anwendungen. geschickt ausgeführt, wie beim N55, ist es einem VTG mind. ebenbürtig bzw. anderen biturbo-anwendungen überlegen. bei turbomotoren macht es keinen sinn filigrane ansauganlagen aus alten zeiten auszuführen, nur um einige hundert mbar zu gewinnen. das ansprechverhalten der turbomotoren erreicht man heute eh über intelligente ventiltriebskomponenten, die geschickte anordnung der drosselklappe (nah am motor dran und nicht im kofferraum) und natürlich über die laderart selbst.
auf der abgasseite ist die abstimmung sehr wichtig, wenn man einen twinscroll nutzen will. der twinscroll ist im ergebnis nichts anderes als ein VTG. der VTG verstellt bei niedrigen drehzahlen/lasten den schaufelwinkel um weiterhin hohe strömungsgeschwindigkeiten am schaufelrad aufrechterhalten zu können. der twinscroll regelt dies über die im querschnitt verschiedenen kanäle, die jeweils von den beiden zylindern in den lader geführt werden. das bedeutet, dass man mit wenig kinetischer energie (bei niedrigen drehzahlen) mithilfe des niedrigen querschnitts trotzdem eine hohe strömungsgeschwindigkeit auf das turbinenrad erreicht.
wenn man den N54 mit dem N55 hinsichtlich der response vergleicht, dann sieht man deutlich den unterschied. die leute wundern sich nicht umsonst, dass ein einziger lader die gleiche response erreicht, wie zuvor die twin-aufladung im N54.
hier der link, der alles klar macht...
http://www.7-forum.com/news/2009/5er_gt/antrieb.php