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Dieselmotor Drehmomentkurve/-verlauf
Hallo Forumsmitglieder
Ich mache eine GFS über Dieselmotoren und ihrer Funktionsweise.
Mir ist aber noch nicht ganz klar, wie die Drehmomentkurve oder der Verlauf des Drehmoments zusrande kommt.
Meine Annahme ist:
Das Drehmoment müsste im optimalen Fall ja über den ganzen Drehzahlbereich gleich bleiben.Verschiedene Faktoren beeinflussen das, weshalb im unteren Drehzahlbereich ein Niedriges Drehmoment anliegt, steigt bis zum optimalen punkt und danach wieder abfällt.Die Hersteller möchten diese Faktoren ( Die die ich eben noch suche ) [b]minimieren um ein möglichst flachen drehmomentverlauf zu erreichen.
Stimmt das soweit?
Meine vermutungen:
Fallendes Drehmoment im oberen Drehzahlbereich:
Durch Wirbelungen im Zylinder entweicht nicht das ganze verbrannte Gemisch beim Austoß und befindet sich bei ner nächsren Zündung noch in der Brennkammer. Das verbrannte gemisch kann ja kein Drehmoment erzeugen.
Der Kraftstoff kann sich nicht schnell genug im Brennraum verteilen, deshalb gibt es keine optimale Reaktion und niedrigeres Drehmoment.
Zeitpunkt der Explosion falsch, weil man diese nicht beliebig weit nach vorne (zeitlich) verschieben kann. Sonst gäbe es Fehlzündungen, bervor der Kolben über den Totpunkt ( ganz oben halt) hinweg wäre. Somit gibt es ein niedrigeres Drehmoment und eine Begrenzung der höchst Drehzahl.
Der Zylinder wir irgendwann einer zu hohen Belastung ausgesetzt durch das schnelle wechseln der Bewegungsrichtung. Begrenzung der Drehzahl nach oben. ( aber warum können dann andere motoren noch viel schneller drehen)
Stimmt das? Was gibt es noch
Fallendes Drehmoment im niedrigen Drehzahlbereich
Das verhälltnis aus Luft und Kraftstoff stimmt nicht. Zu wenig Luft. Keine optimale Verbrennung. (Aber bei Kompressormotoren sieht das doch auch nicht viel besser aus als mit oder ohne Turbolader)
Welche Faktoren spielen noch eine Rolle? welche waren alle falsch?
Irgendwie Öffnungszeiten der Ventile, Gaswechsel.
Was machen die Hersteller um den Drehmomentverlauf zu optimieren?
Ich weiß viele Fragen die ich da habe.
Ich habe aber auch verucht meine Fragen verständlich zu formulieren.
Ich würde mich über viele Antworten freuen.
Beste Antwort im Thema
Wenn du das verstehst, dann ist deine Frage beantwortet. Ne Hausaufgabe ist keine Abschreib-Übung, es sei denn du willst in die Politik.
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19 Antworten
So mal zum Einstieg
http://www.kfz-tech.de/Biblio/Benzinmotor/VerglBenzDies.htm
Ist aber teilweise überholt, da modern CR-Diesel bis zu 5800 U/min durchaus verkraften.
Weiter stellt sich die Frage, welche Konzepte man tatsächlich vergleichen kann. Ist nämlich ein Unterschied, ob der Benzinmotor einen Kompressor oder Turbo hat und auch die meisten Dieselmotoren sind heute mit einem Turbo unterwegs, teilweise sogar mit Twin oder Tri-Turbotechnologie.
Hier mal das Datenblatt eines 330D XD
http://www.motornews.at/.../TD_3er_Limousine_330d_xDrive_03_2013.pdf
Das maxim. Drehmoment von 560 Nm liegt dank Turboaufladung mit variable Schaufelgeometrie zwischen 1500 - 3000 U/min an. Von BMW maximal erlaubte Drehzahl bei diesem Motor liegt bei ca. 5500 U/min.
Google mal nach SFB224 RWTH Aachen Abschlussbericht.
Beim Diesel limitiert dich u.a. der Zündverzug. Und welches Bauteil im niedrigen Drehzahlbereich nicht wirklich arbeitet kannst du sogar hören. Kleiner Hinweis: Die aerodynamische Leistung dessen und damit die Möglichkeit Gemisch zu verdichten ist proportional der Abgasgeschwindigkeit hoch drei.
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. Januar 2017 um 16:42:35 Uhr:
Google mal nach SFB224 RWTH Aachen Abschlussbericht.
Beim Diesel limitiert dich u.a. der Zündverzug. Und welches Bauteil im niedrigen Drehzahlbereich nicht wirklich arbeitet kannst du sogar hören. Kleiner Hinweis: Die aerodynamische Leistung dessen und damit die Möglichkeit Gemisch zu verdichten ist proportional der Abgasgeschwindigkeit hoch drei.
Wenn ich das richtig verstehe ist im unteren Drezahlbereich also nur die zu geringe Menge an Luft die Ursache für ein niedrigeres Drehmoment?!
Warum setzt man dann kein kompressor parallel zum Turbolader ein, der Die Leistung und somit die Luftdichte im Zylinder gleich hällt? Dann hätte man ein konstantes max. Drehmoment? Da muss es doch noch andere Einflüsse geben.
Die Seite vom Link ist gans interessant. Aber da steht soweit ich weiß nichts zu dem Thema hier genau.
Wenn du das verstehst, dann ist deine Frage beantwortet. Ne Hausaufgabe ist keine Abschreib-Übung, es sei denn du willst in die Politik.
Kompressor kann man machen, der braucht allerdings auch erstmal Motorleistung, um verdichten zu können. Müsse also abkuppelbar - was Probleme mit der Standfestigkeit gibt, siehe 1.4 TSI im Golf GT.
Der Trend, um den fehlenden Luftdurchsatz des Turbos in niedrigen Drehzahlbereichen zu umgehen, geht wohl Richtung "Andersweitige Luftzufuhr" - entweder mit einem Druckluftspeicher (Volvo) oder einem 48V-Kompressor (VAG 4.0 TDI).
Die weitaus einfachere Lösung ist allerdings, einfach ein Automatikgetriebe zu verwenden. Damit lässt sich der Bereich des fehlenden Drehmomentes komfortabel umgehen.
Zum Abfallen des Drehmomentes bei hohen Drehzahlen gibt es auch mehrere Gründe;
Die Zeit, in der die Verbrennung ablaufen kann, ist zu kurz (der Kolben ist zu schnell wieder am UT), interne AGR (zur Emissionseinsparung gewollt, kostet aber Leistung, verstellbare Nockenwellen sind beim Diesel meist nicht ökonomisch), und der Zündverzug des Diesels begrenzt die sinnvoll nutzbare mögliche Drehzahl sowieso.
Zitat:
Wenn ich das richtig verstehe ist im unteren Drezahlbereich also nur die zu geringe Menge an Luft die Ursache für ein niedrigeres Drehmoment?!
Warum setzt man dann kein kompressor parallel zum Turbolader ein, der Die Leistung und somit die Luftdichte im Zylinder gleich hällt?
Also ich weiß ja nicht.
Bei meinem Fiesta sind ab 1400U/min die maximalen 185Nm abrufbar.
Und von der Fahrbarkeit her habe ich auch absolut keinen Bedarf danach, die schon ab 1000U/min anliegen zu haben, zumal ich ihn, ab 4.Gang aufwärts, eh kaum unter 1500U/min kurbeln lasse.
Irgendwie muss ja noch eine ergonimische Dosierung via Gaspedal gegeben sein, wenn man sich vernuftbegabt durchs Verkehrsgeschehen bewegen will. ;)
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 8. Januar 2017 um 17:38:28 Uhr:
Zitat:
Wenn ich das richtig verstehe ist im unteren Drezahlbereich also nur die zu geringe Menge an Luft die Ursache für ein niedrigeres Drehmoment?!
Warum setzt man dann kein kompressor parallel zum Turbolader ein, der Die Leistung und somit die Luftdichte im Zylinder gleich hällt?
Also ich weiß ja nicht.
Bei meinem Fiesta sind ab 1400U/min die maximalen 185Nm abrufbar.
Und von der Fahrbarkeit her habe ich auch absolut keinen Bedarf danach, die schon ab 1000U/min anliegen zu haben, zumal ich ihn, ab 4.Gang aufwärts, eh kaum unter 1500U/min kurbeln lasse.
Irgendwie muss ja noch eine ergonimische Dosierung via Gaspedal gegeben sein, wenn man sich vernuftbegabt durchs Verkehrsgeschehen bewegen will. ;)
Dann gehen wir halt von einem super sportwagen aus.
Und außerdem versucht man ja ein mögluchst drehmoment zu bekommen, deshalb auch biturbo, triturbo oder turbolader mit verstellbaren blättern um eine möglichst hohe leistung des turboladers zu gekommen.
oder sie verbauen neben dem verbrennungsmotor ein Elektromotor ein um möglichst schnell zu beschleunigen.
Bei den aufgelisteten Virteilen von elektromotoren steht auch das max. drehmoment ab 1 u/ min.
Zitat:
@towe96 schrieb am 8. Januar 2017 um 17:37:34 Uhr:
Kompressor kann man machen, der braucht allerdings auch erstmal Motorleistung, um verdichten zu können. Müsse also abkuppelbar - was Probleme mit der Standfestigkeit gibt, siehe 1.4 TSI im Golf GT.
Der Trend, um den fehlenden Luftdurchsatz des Turbos in niedrigen Drehzahlbereichen zu umgehen, geht wohl Richtung "Andersweitige Luftzufuhr" - entweder mit einem Druckluftspeicher (Volvo) oder einem 48V-Kompressor (VAG 4.0 TDI).
Die weitaus einfachere Lösung ist allerdings, einfach ein Automatikgetriebe zu verwenden. Damit lässt sich der Bereich des fehlenden Drehmomentes komfortabel umgehen.
Zum Abfallen des Drehmomentes bei hohen Drehzahlen gibt es auch mehrere Gründe;
Die Zeit, in der die Verbrennung ablaufen kann, ist zu kurz (der Kolben ist zu schnell wieder am UT), interne AGR (zur Emissionseinsparung gewollt, kostet aber Leistung, verstellbare Nockenwellen sind beim Diesel meist nicht ökonomisch), und der Zündverzug des Diesels begrenzt die sinnvoll nutzbare mögliche Drehzahl sowieso.
Ok. Danke.
Dann ist also die fehlende Luft im Drehzahlkeller also der EINZIGSTE Grund, für ein niedriges Drehmoment.
Warum Motoren allgemein trozdem noch ein niedriges Drehmoment haben bei sehr niedriger Drehzahl liegt also an dem Aufwand, der Haltbarkeit, dem Mehrverbrauch, den Mehrkosten etc.
Theoretisch wäre es aber Möglich ein Motor mit fast eiem konstanten Drehmoment zu bauen.
Der Motor mit fast konstanten Drehmoment nennt sich E-Motor ;)
Zitat:
@Provaider schrieb am 8. Januar 2017 um 18:15:19 Uhr:
Der Motor mit fast konstanten Drehmoment nennt sich E-Motor ;)
Ich meinte natürlich einen Verbrennungsmotor.
Zitat:
@Provaider schrieb am 8. Januar 2017 um 18:15:19 Uhr:
Der Motor mit fast konstanten Drehmoment nennt sich E-Motor ;)
Zweiwellen-Gasturbinen können das praktisch auch, und wären mit dem richtigen Kraftstoff auch noch umweltfreundlicher. :p
Kolbenflächenleistung
GFS ?
Explosion - Falsch
Wir sprechen hier grundsätzlich von Verbrennungsmotoren - Kontrollierte Verbrennung mit entsprechenden zeitlichen Verlauf
:)
Zitat:
@1.4571 schrieb am 8. Januar 2017 um 23:23:41 Uhr:
GFS ?
Explosion - Falsch
Wir sprechen hier grundsätzlich von Verbrennungsmotoren - Kontrollierte Verbrennung mit entsprechenden zeitlichen Verlauf
:)
GFS ist eine Presentation vor der Klasse und wird wie eine Klassenarbeit gezählt. Sie wird jährlich ein mal gehalten in den Schuljahren 7, 8, 9 und 10
Oh mist die Umgangssprache. Ist ja kein Explosionsmotor.