mehr Sauerstoff beim Euro 6d temp Diesel

[hp-joe]

Moin,

wie verhält es sich, wenn die vom Motor angesaugte Luft mehr Sauerstoff enthält?

Die Motorsteuergeräte gehen ja von einem festen Prozentsatz von ca. 21% Sauerstoffanteil in der Luft aus. Daraus resultiert, dass das Steuergerät indirekt die zugeführte Sauerstoffmenge im Motor kennt.

Angenommen es sind jetzt 23% Sauerstoff in der Luft, was passiert im, am und um den Motor herum?

[Grasoman]

Zitat:

Wo sollen denn die 23 % plötzlich herkommen?

Also das ist doch recht einfach: eine kleine Sauerstoffflasche (da gibt's kleine aus dem Rettungswesen und der medizinischen Versorgung) wird mit einem Schlauch an der Ansaugung vor dem Luftmassenmesser angeschlossen und dann relativ zum Wert des Luftmassenmessers immer so aufgedreht, dass sich eben rechnerisch 23% O2 ergeben.

Der Unsinn mit dem Bremsenreiniger oben von den Dummtüch-Dumpfbacken ist übrigens was anderes: das ergibt ja ein Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisch, das der angesaugten Luft hinzugefügt wird. Wet System NOs sozusagen.

Der Fadenersteller wollte aber nur den Sauerstoffgehalt leicht erhöhen, ohne auch mehr Kohlenwasserstoffe der angesaugten Luft beizumischen. Dry System NOs *ohne* Eingriff in die Einspritzregelung. Im Prinzip macht er damit das Gemisch im Zylinder ein bisschen magerer, bis die Lambdasonde das merkt und dann die AGR reagiert, übers AGR-Ventil ein bisschen mehr Abgas in den Zylinder dazugibt (das hat dann ja viel weniger O2-Anteil) und/oder die Einspritzmenge ein bisschen zurücknimmt, und das Ergebnis wieder da rauskommt, wo die Motorsteuerung den Rest-Sauerstoffgehalt nach der Verbrennung (gemessen an der Lambdasonde) insgesamt haben will.

[themanta]

Das (moderne) Dieselsteuegerät funktioniert in dem Fall genauso wie das vom Benziner.

Es wird zuerst Open-Loop (nach Kennfeld) gefahren dann wird sich der Lambda-Wert angesehen und dann schließlich geregelt.

Wenn der Lambda Wert signifikant abweicht (weil eben viel zu mager bei viel mehr Sauerstoff,) wird in den Notlauf geschaltet. Das heißt "Förderbeginn" auf spät und "Fördermenge" begrenzen.

Wenn du nur ein bisschen Sauerstoff zugibst, wird das kein Problem für das Steuergerät sein. Es könnten genauso gut die Düsen "schlechter" geworden sein oder du hast schlechten Sprit getankt welcher ein niedrigeres stöchiometrisches Verhältnis hat. Das passiert ja auch wenn du E10 statt normalem Super tankst. (14.1 statt 14.7 für lambda=1)

Das Steuergerät gibt nun also mehr Diesel zu um das richtige Verhältnis (vor allem bei Vollast mit grob lambda 1,2) zu halten. (closed loop)

Du fährst aber nun leider sehr stark "rückgekoppelt", heisst die Lambdaregelung muss andauernd mehr oder minder jeden Kennfeldpunkt stark korrigieren. Da ein Hubkolbenmotor intermittierend läuft dauert das immer einige Kurbelwellenbewegungen bis das "Gemisch" (ist ja ein Diesel) stimmt.

Deine Regelung will aber gerne eine Steuerung sein und wird nun versuchen sich diesem "neuen" Zustand anzupassen. Die Schlüsselwörter sind hier STFT und LTFT. Also Short/Long term Fuel Trim

einfach mal lesen: https://www.boosttown.com/electrical_system/stlt_fueltrim.php

Nach einiger Zeit wird also der LTFT Wert gegen den jetzt korrekten ersetzt und dein Steuergerät hat gelernt. Der neue Sauerstoffwert ist also nun der "korrekte".

Es folgt nun der logische Gedanke, dass man sich einfach nur langsam auf 100% Sauerstoff hochtasten müsse oder den Diesel langsam mit "oxygenated fuel", also Kraftstoff welches seinen Sauerstoff mitbringt (Nitromethan, Tetranitromethan, etc.) langsam bis 100% anreichern müsse und die Motorsteuerung merke nichts aussergewöhnliches.

Irgendwann werden wohl die Einspritzzeiten zu lange, da der Heizwert eines Kraftstoffes nicht beliebig hoch ist. Aber das könnte man ja auch ändern mit mehr Raildruck oder anderen Ventilen mit mehr Durchsatz.

Die genaue Antwort kann ich dir auch nicht geben :-)

Aber prinzipiell kann das Steuergerät nicht die "echte" Leistung messen und weiss nicht was im Zylinder vor sich geht. Vielleicht gibt es mittlerweile ja doch Sensoren die den Mitteldruck im Zylinder messen, oder Dehnungsmesstreifen an der Getriebeeingangswelle oder echte Mengenmessung der Verbrennungsprodukte im Abgas. Bei meinem Beispiel jedenfalls kannst du das Steuergerät "tricksen" um maximale Verbrennung aller Bestandteile im Zylinder zu erreichen. Die Realität mag anders aussehen.

[Grasoman]

Zitat:

Das passiert ja auch wenn du E10 statt normalem Super tankst. (14.1 statt 14.7 für lambda=1)

In einen Dieseltank? :-) Dann wohl eher für B5 und B7.

[GaryK]

Zitat:

@themanta schrieb am 19. April 2020 um 01:49:38 Uhr:

Das (moderne) Dieselsteuegerät funktioniert in dem Fall genauso wie das vom Benziner.

Es wird zuerst Open-Loop (nach Kennfeld) gefahren dann wird sich der Lambda-Wert angesehen und dann schließlich geregelt.

Das ist NICHT Open Loop, das ist eine simple Kennfeldregelung mit einem geschlossenen Regelkreis. "Open Loop" stammt noch aus Euro-3 und älter Benzinerzeiten, wo man Lambda=1 regeln kann und 0.8 dann "raten" muss weils eben nicht messbar war.

Da ein Diesel immer im Luftüberschuss läuft und dieser nur bei Vollgas auf etwa 1.2 begrenzt wird - etwas mehr Sauerstoff wird sich außer bei Vollgas und 100% last genau nicht bemerkbar machen.

 

[themanta]

Zitat:

@GaryK schrieb am 19. April 2020 um 12:04:06 Uhr:

 

Das ist NICHT Open Loop, das ist eine simple Kennfeldregelung mit einem geschlossenen Regelkreis.

Das wiederspricht sich. Wenn du einen Regelkreis hast brauchst du ja kein Kennfeld. Du brauchst einen Soll-Wert, aber keine Wertetabelle.

Das Problem an der (klassischen = PID) Regelung ist immer das Zeitverhalten. Sonst könntest du ja einen Motor komplett ohne Kennfelder und nur mit Lambdasonde fahren. Gaspedalstellung, Saugrohrunterdruck, etc. alles schnurzegal. Lambdawert gibt deinen Istwert, Sollwert hast du abgespeichert und Einspritzventilöffnungsdauer ist dein Regelglied. Das funktioniert so richtig Sch...., da er bei jedem Gasgeben zu mager ist und beim Gaswegnehmen rußt wie der teufel. Denn bis du die Einspritzdauer korrigiert hast, hat er schon ein rußwölkchen geblasen. Das muss also schneller gehen

Man will doch immer ein perfektes kennfeld haben. Alle Werte sollten deterministisch sein. Deshalb können moderne Steuergeräte ja schon die DPF-beladung sehr gut berechnen selbst ohne differenzdruck.

Im Grunde soll die Regelsonde am besten als Monitorsonde dienen und die Regelung überhaupt nicht eingreifen müssen, da es bereits durch das perfekt korrigierte Kennfeld stimmt

 

 

[Grasoman]

Zitat:

Aber prinzipiell kann das Steuergerät nicht die "echte" Leistung messen und weiss nicht was im Zylinder vor sich geht.

Es könnte über ein Modell über die Fahrwiderstände. Dafür muss es aber wieder Annahmen treffen.

Sonst:

P_momentan = M_momentan * n_momentan.

n_momentan kann es direkt messen über den Drehzahlsensor Kurbelwelle. Und das sogar sehr fein.

Braucht man nur noch M_momentan. Und das geht auch.

Zitat:

Vielleicht gibt es mittlerweile ja doch Sensoren die den Mitteldruck im Zylinder messen

Glühkerzen mit integriertem Drucksensor gibt's schon einige Zeit. Manche Dieselmotoren mit einer solcher Kerze, andere Dieselmotoren mit Drucksensoren auf jedem Zylinder.

2004 vorgestellt: https://...omobil-industrie.vogel.de/.../

ab 2008 Serieneinsatz

Dann 2013 schon 3 Millionen Stück von dem Zulieferer ausgeliefert: https://www.krafthand.de/.../

[GaryK]

Zitat:

@themanta schrieb am 19. April 2020 um 12:39:14 Uhr:

Zitat:

Das ist NICHT Open Loop, das ist eine simple Kennfeldregelung mit einem geschlossenen Regelkreis.

Das wiederspricht sich. Wenn du einen Regelkreis hast brauchst du ja kein Kennfeld. Du brauchst einen Soll-Wert, aber keine Wertetabelle.

Nein, es widerspricht sich nicht. Nennt sich Trajektorienreglung oder "modellprädiktiver Regler". Der Regelkreis korrigiert nur die Abweichung zwischen ist und soll. "Soll" wird für den "idealstandardmotor" definiert. Das machts bei Lastwechseln viel einfacher als einen PID Regler die "ganze Arbeit" machen zu lassen. Mit letztem kämst du durch keine Abgasmessung durch, seit kaum 20 Jahren...

Wer einen Motor baut und mal Mitteldrücke GEMESSEN hat, der kann locker Modelle hinterlegen um aus einer Luftmasse, einer Drehzahl plus Zündwinkel den zu erwartenden Mitteldruck zu errechnen.

 

[MrFleetwood]

Zitat:

@themanta schrieb am 19. April 2020 um 12:39:14 Uhr:

Lambdawert gibt deinen Istwert, Sollwert hast du abgespeichert und Einspritzventilöffnungsdauer ist dein Regelglied. Das funktioniert so richtig Sch...., da er bei jedem Gasgeben zu mager ist und beim Gaswegnehmen rußt wie der teufel. Denn bis du die Einspritzdauer korrigiert hast, hat er schon ein rußwölkchen geblasen. Das muss also schneller gehen

Du erkennst nicht so richtig 100% wie ein Diesel grundsätzlich funktioniert...das ist leider meistens der Fall.

Das ist nicht im Ansatz mit einem Benziner vergleichbar, auch wenn ein paar Bauteile ähneln.

Gasgeben- zu mager geht nicht (zumindest nicht so wie beim Otto) , und Gaswegnehmen- rußen auch nicht, weil beim Diesel das Gas weg nehmen nur Aufgrund der Treibstoffreduktion geschieht.

(die Haarespalter mögen sich wg der Rußfahnen bei den älteren, mechanisch geregelten, oder gechippten Dieseln bitte zurückhakten- zumal die andere Gründe haben)

[Rael_Imperial]

Zitat:

@themanta schrieb am 19. April 2020 um 12:39:14 Uhr:

Zitat:

@GaryK schrieb am 19. April 2020 um 12:04:06 Uhr:

 

Das ist NICHT Open Loop, das ist eine simple Kennfeldregelung mit einem geschlossenen Regelkreis.

Das wiederspricht sich. Wenn du einen Regelkreis hast brauchst du ja kein Kennfeld. Du brauchst einen Soll-Wert, aber keine Wertetabelle.

Das Problem an der (klassischen = PID) Regelung ist immer das Zeitverhalten. Sonst könntest du ja einen Motor komplett ohne Kennfelder und nur mit Lambdasonde fahren. Gaspedalstellung, Saugrohrunterdruck, etc. alles schnurzegal. Lambdawert gibt deinen Istwert, Sollwert hast du abgespeichert und Einspritzventilöffnungsdauer ist dein Regelglied. Das funktioniert so richtig Sch...., da er bei jedem Gasgeben zu mager ist und beim Gaswegnehmen rußt wie der teufel. Denn bis du die Einspritzdauer korrigiert hast, hat er schon ein rußwölkchen geblasen. Das muss also schneller gehen

Man will doch immer ein perfektes kennfeld haben. Alle Werte sollten deterministisch sein. Deshalb können moderne Steuergeräte ja schon die DPF-beladung sehr gut berechnen selbst ohne differenzdruck.

Im Grunde soll die Regelsonde am besten als Monitorsonde dienen und die Regelung überhaupt nicht eingreifen müssen, da es bereits durch das perfekt korrigierte Kennfeld stimmt

Problematisch an Deiner Argumentation ist, dass nicht klar ersichtlich ist, ob Du über Otto- oder Dieselmotoren schreibst.

Bei Ottomotoren habe ich mir mal den Spaß gemacht, das/die Einspritzkennfelder zu suchen (ist allerdings schon ein paar Jahre her). Zu meiner eigenen Überraschung fand ich — Nichts! Es war tatsächlich so, dass die vom Luftmassenmesser erfasste Luftmasse in die entsprechende Zylinderfüllung umgerechnet wurde und die dazu passende Kraftstoffmasse eingespritzt wurde. Für die instationären Lastwechsel gab es Korrekturen aus Modellen (Wandfilmmodell). Den Feinabgleich erledigte die adaptive Lambdaregelung. Es gab sogar Konzepte, die ohne LMM auskamen und nur die Lambdaregelung nutzten.

[GaryK]

Kann ich bei meinem ehemaligen Euro-4 V6 NICHT bestätigen. Der hatte je nach Gasfuß eine Regelung auf Lamba 0.82 während Beschleunigungsphasen und konstant ein typisches Pendeln der Lambdaregelung auf 1 mit ca. 5% Amplitude. Du hast das Trajektorienmodell am Regelverhalten gut nachvollziehen können.

[Rael_Imperial]

DAS ist aber kein Gegenbeweis. Ich schrieb auch von Korrekturfaktoren, diese dienen unter anderem auch dazu, bei höheren Lasten eine gewünschte Anfettung darzustellen.

Schau hier mal ab Seite 675 rein:

http://jmgarage.ru/.../....3.1H-Alfa-2_0L-FunctionAndDataSheet.pdf?...

[Alexander67]

Zitat:

@themanta schrieb am 19. April 2020 um 12:39:14 Uhr:

Zitat:

@GaryK schrieb am 19. April 2020 um 12:04:06 Uhr:

 

Das ist NICHT Open Loop, das ist eine simple Kennfeldregelung mit einem geschlossenen Regelkreis.

Das wiederspricht sich. Wenn du einen Regelkreis hast brauchst du ja kein Kennfeld. Du brauchst einen Soll-Wert, aber keine Wertetabelle.

....

Ohne genau zu wissen wie es jetzt wirklich ist.

Dies ist kein ausdrücklicher Widerspruch.

Auch ein geschlossener Regelkreis kann Kennfelder nutzen.

Einen geschlossenen Regelkreis erkennt man daran, dass eine oder mehrere Variablen auf Basis von Messgrößen geändert werden um diese Messgrößen zu beeinflussen.

Im Idealfall natürlich nur eine Messgröße und nur eine Variable.

Wie der/die neuen Werte der beeinflussbaren Variablen bestimmt werden ist erst einmal nicht definiert.

Das kann eine beliebig komplexe Formel oder Tabelle sein.

Also auch ein Kennfeld beliebiger Komplexität.

PS. Natürlich kann jeder mechanische Regler auch durch eine Formel beschrieben werden.

[MrFleetwood]

Du brauchst ein Kennfeld und den Regelkreis- nur der Regelkreis wäre viel zu träge.

Im Kennfeld sind die einzelnen Werte für. bei Drehzahl x und Last Y brauchen wir Spritmenge Z abbgelegt. Der Regelkreis kontrolliert das und korrigiert bei Bedarf.

Aber auf die Reaktion der Abgassonden zu warten um dann erst die Einspritzung anzusteuern..... auch wenn die schon länger zylinderselektiv mitteilen wessen Abgas da gerade vorbeirauscht, aber dann ist es eben schon passiert.

Die Steuerung (Kennfeld) muss aber einsetzen, wenn das Fahrpedal bewegt wird - darum STEUERN : Beim Steuern wird mit Hilfe einer Stellgröße (Gaspedal) der Motor beeinflußt (ohne, daß die Steuergröße auf die Stellgröße zurückwirkt) Es wird der Gasfußwunsch zunächst ohne wenn und aber umgesetzt.

Der Regelkreis: Regeln ist ein Vorgang, bei dem der IST-Wert einer Größe gemessen und durch Nachstellen dem SOLL-Wert angeglichen wird - also erst danach wird korrigiert.

[Rael_Imperial]

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 20. April 2020 um 01:56:36 Uhr:

Du brauchst ein Kennfeld und den Regelkreis- nur der Regelkreis wäre viel zu träge.

Im Kennfeld sind die einzelnen Werte für. bei Drehzahl x und Last Y brauchen wir Spritmenge Z abbgelegt.

Nein, siehe mein Beitrag weiter oben. Du kannst Dir gerne auch den ganzen Funktionsrahmen mal durchlesen, da er etwas älter ist, sind es nur 1327 Seiten. Heutzutage sind es über 30.000, da dauert es etwas länger.

[GaryK]

Kann man so machen. Funktioniert auch anders. Und läuft auf das selbe hinaus. Dass die Luftmasse dominant und "warm" linear ist - hat niemand bestritten.