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"Saubere Diesel"
Lesenswert wie ich finde: http://www.sueddeutsche.de/.../...m-maer-vom-sauberen-diesel-1.1942581
Die Vermutung, dass auch moderne Diesel mit Mehrfacheinspritzungen und anderen Tricks unter Last nicht mehr wirklich sauber sind, das lag ziemlich nahe - nur fehlten jedenfalls mir die dazugehörigen Messergebnisse. Dieser Artikel bzw. die Messungen der TNO bestätigen allerdings das, was jeder Verbrennungstechniker über Diesel und "alltagsrelevante Lastzustände" befürchtet hatte.
Zitat:
Bei ihrer Untersuchung, im Auftrag des niederländischen Umweltministeriums fanden die TNO-Ingenieure heraus, dass die neuen Euro-6-Dieselmodelle auf der Straße nicht 80, sondern zwischen 500 und 800 Milligramm Stickoxide emittieren. Der zulässige Grenzwert wird also in Wahrheit um das Sieben- bis Zehnfache überschritten. [...] Andere Studien aus Norwegen und Deutschland bestätigen die TNO-Ergebnisse. Der ADAC hatte bereits vor Jahren bei Euro-6-Dieselmodellen tatsächliche Stickoxidwerte von bis 1100 Milligramm pro Kilometer gemessen.
Aber wie gut, dass die neueren Abgasnormen gut für die Umwelt waren. Jedenfalls bei Benzinern, wobei mich dort interessiert was die an HC und CO praktisch emittieren. Diese NOx Werte können leidlich moderne Benziner allerdings kaum überbieten. Herzlichen Dank an den für Alltagsverbräuche, Fahrzustände und damit praktisch relevante Emissionen vollkommen irrelevanten NEFZ Zyklus.
Edit: Durch die im Vergleich zum Ottokraftstoff geringere Energiesteuer von etwa 47 Cent/l ist Dieselkraftstoff bezüglich des je Liter emittierten CO2 etwa 33 Cent(!) zu billig.
Beste Antwort im Thema
Lesenswert wie ich finde: http://www.sueddeutsche.de/.../...m-maer-vom-sauberen-diesel-1.1942581
Die Vermutung, dass auch moderne Diesel mit Mehrfacheinspritzungen und anderen Tricks unter Last nicht mehr wirklich sauber sind, das lag ziemlich nahe - nur fehlten jedenfalls mir die dazugehörigen Messergebnisse. Dieser Artikel bzw. die Messungen der TNO bestätigen allerdings das, was jeder Verbrennungstechniker über Diesel und "alltagsrelevante Lastzustände" befürchtet hatte.
Zitat:
Bei ihrer Untersuchung, im Auftrag des niederländischen Umweltministeriums fanden die TNO-Ingenieure heraus, dass die neuen Euro-6-Dieselmodelle auf der Straße nicht 80, sondern zwischen 500 und 800 Milligramm Stickoxide emittieren. Der zulässige Grenzwert wird also in Wahrheit um das Sieben- bis Zehnfache überschritten. [...] Andere Studien aus Norwegen und Deutschland bestätigen die TNO-Ergebnisse. Der ADAC hatte bereits vor Jahren bei Euro-6-Dieselmodellen tatsächliche Stickoxidwerte von bis 1100 Milligramm pro Kilometer gemessen.
Aber wie gut, dass die neueren Abgasnormen gut für die Umwelt waren. Jedenfalls bei Benzinern, wobei mich dort interessiert was die an HC und CO praktisch emittieren. Diese NOx Werte können leidlich moderne Benziner allerdings kaum überbieten. Herzlichen Dank an den für Alltagsverbräuche, Fahrzustände und damit praktisch relevante Emissionen vollkommen irrelevanten NEFZ Zyklus.
Edit: Durch die im Vergleich zum Ottokraftstoff geringere Energiesteuer von etwa 47 Cent/l ist Dieselkraftstoff bezüglich des je Liter emittierten CO2 etwa 33 Cent(!) zu billig.
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1767 Antworten
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. September 2015 um 16:04:28 Uhr:
Zitat:
@GaryK schrieb am 6. September 2015 um 20:28:08 Uhr:
Der Trend geht bei Ottomotoren zur "Doppeleinspritzung". Also Saugrohreinspritzung im Teillastbereich (kaum Partikel, viel Zeit zur Gemischbildung) und DI im Hochdrehzahl/Vollastbereich, wo es auf die bestmögliche Zerstäubung ankommt.
Entschuldigung aber das ist physikalisch nicht nachvollziehbar. Eher umgekehrt. Die Saugrohreinspritzung hat gerade im Teillastbereich ihre größte Schwäche. Der Umweg über die Drosselklappe führt zu Drosselverlusten und einem verringerten Wirkungsgrad im Teillastbereich, wenn in die Saugrohre eingespritzt wird. Daher ist die Direkteinspritzung gerade im Teillastbereich sinnvoll.
Dagegen ist im Vollastbereich der Einfluß der Drosselklappe fast Null. Hier könnte auch mit Saugrohreinspritzung gearbeitet werden. Allerdings fehlt dann für Turbomotoren die kühlende Wirkung der Direkteinspritzung im Vollastbereich, die die Gemischanfettung bei Turbobenzinern ersetzt.
Mh? Saugrohreinspritzung spritzt doch direkt vor den Ventilen ein. Da hat die Drosselklappe nichts mit zu tun.
Die Drosselverluste entstehen bei beiden Einspritzmethoden gleichermaßen. Diese werden nur durch Downsizing mit Turbo, Atkinson/Miller Zyklen oder großvolumige AGR's reduziert.
Dafür kommt dann aber erhöhter Rußanteil im Volllastbetrieb wieder dazu, denn das Gemisch hat überhaupt keine Zeit sich ordentlich zu bilden, was für eine stöchiometrische Verbrennung notwendig wäre.
Da die meiste Zeit aber im Teillastbereich gefahren wird, nehmen die das in Kauf. Deswegen überschreiten die ganzen Fahrzeuge ihre Abgaswerte enorm, wenn man auf den Pinsel tritt.
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. September 2015 um 16:04:28 Uhr:
Entschuldigung aber das ist physikalisch nicht nachvollziehbar. Eher umgekehrt. Die Saugrohreinspritzung hat gerade im Teillastbereich ihre größte Schwäche. Der Umweg über die Drosselklappe führt zu Drosselverlusten und einem verringerten Wirkungsgrad im Teillastbereich, wenn in die Saugrohre eingespritzt wird. Daher ist die Direkteinspritzung gerade im Teillastbereich sinnvoll.
Dagegen ist im Vollastbereich der Einfluß der Drosselklappe fast Null. Hier könnte auch mit Saugrohreinspritzung gearbeitet werden. Allerdings fehlt dann für Turbomotoren die kühlende Wirkung der Direkteinspritzung im Vollastbereich, die die Gemischanfettung bei Turbobenzinern ersetzt.
Du haust physikalisch reichlich was durcheinander. Wenn ein Motor mit Drosselklappe arbeitet, dann ist dem egal wo der Sprit herkommt, da zu einer Drehzahl und Luftmasse nebst deren Lambda eine Drosselklappenstellung gehört und die Drosselverluste stehen dann unumstößlich fest. Dem Umstand ist auch Turbo oder Sauger egal.
Bei Volllast kühlt der verdampfende(!) Sprit nur moderat. Was kühlt ist die bei Lambda 0.8 maximale Abbrandgeschwindigkeit des Benzins. Somit ist die Expansion des Kolbens und damit die Abgas-Auskühlung besser, das Abgas wird kälter als bei Lambda=1 mit einer langsameren Flammfront. Zusätzlich wird "fett" verbrannt etwas weniger Energie je Luftmenge frei, da durch den O2 Mangel unter Last aus einem O2 eben nicht CO2, sondern zwei mal CO entsteht. Somit gibts mehr Gasvolumen mit etwas weniger "chemischer" Hitze. Die Peaktemperaturs sinkt, zudem wird wie erwähnt der Abbrand schneller. Daher kannst du bei Teillast mit wenig Umdrehungen Lambda=1 fahren, die Flammfront ist gegenüber dem Kolben sehr ausreichend schnell. Was bei "Knallgas" und Drehzahl bis der Kolben kotzt nicht mehr gilt. Ist der Kolben genau so schnell wie die Flammfront, würde die effektive Expansion des Gemisches bei Null liegen und du hast die volle Flammtemperatur von ca 2300°C an den Auslassventilen.
Nun zum Gemisch und DI/Saugrohreinspritzer: Im niedrigen Drehzahlbereich hast du "relativ" viel Zeit zur Gemischbildung. Spritzt was ein, Gemisch fängt an zu verdunsten, wird noch im Einlassbereich verwirbelt, "drallt" in den Brennraum, Einlassventil zu, Kolben hoch und dann zündet es erst. Zudem kannst du Benzin ins Saugrohr feuern noch bevor das Einlassventil richtig aufmacht. Das bringt zusätzliche Zeit.
Bei Volllast und Vollgas ist die maximale Öffnungsdauer des Einspritzventils nahe an 100% dran, nix mehr mit viel Zeit. Somit hast du ein inhomogenes Gemisch aus verdampftem Benzin, unverdampften Tropfen-resten und eben statistisch mageren und fetten Zonen. Diese kosten dich Brenngeschwindigkeit, damit Abkühlpotenzial und auch Kolbenmitteldruck.
Daher mach "oben" der DI Sinn, da dieser mit seinen 250 bar viel feiner vernebelt als ein Saugrohreinspritzer mit typisch etwa 3 bar. Zudem gestattet der DI eine Ventilüberschneidung, ohne dass es durch die vorgelagerte Einspritzung zu Gemisch-Spülverlusten durch den Brennraum zum Kat kommt (Abgaswerte).
Was Verbrauch senkt: Fiats Multiair bzw. BMW Valvetronic. Da wird das Einlassventil in Hub und Phase moduliert. Kurz gesagt: Einlassventil ganz kurz mal auf, Luft geschnappt, Ventil zu. Bis hierhin wird irreversible Volumenarbeit verrichtet, das sind nach wie vor Drosselverluste. Ab hier: Der Kolben mit dem geschlossenen Einlassventil auf dem Weg nach unten macht bis zum unteren Umkehrpunkt reversible Volumenarbeit. Da der Kolben nur vorübergehend einen Unterdruck erzeugt, den er auf dem Weg nach oben wieder abbaut. DAS senkt die Teillastverluste.
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. September 2015 um 19:37:17 Uhr:
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. September 2015 um 16:04:28 Uhr:
Entschuldigung aber das ist physikalisch nicht nachvollziehbar. Eher umgekehrt. Die Saugrohreinspritzung hat gerade im Teillastbereich ihre größte Schwäche. Der Umweg über die Drosselklappe führt zu Drosselverlusten und einem verringerten Wirkungsgrad im Teillastbereich, wenn in die Saugrohre eingespritzt wird. Daher ist die Direkteinspritzung gerade im Teillastbereich sinnvoll.
Dagegen ist im Vollastbereich der Einfluß der Drosselklappe fast Null. Hier könnte auch mit Saugrohreinspritzung gearbeitet werden. Allerdings fehlt dann für Turbomotoren die kühlende Wirkung der Direkteinspritzung im Vollastbereich, die die Gemischanfettung bei Turbobenzinern ersetzt.
Du haust physikalisch reichlich was durcheinander.
Nein, tu ich nicht.
Zitat:
Wenn ein Motor mit Drosselklappe arbeitet, dann ist dem egal wo der Sprit herkommt, da zu einer Drehzahl und Luftmasse nebst deren Lambda eine Drosselklappenstellung gehört und die Drosselverluste stehen dann unumstößlich fest. Dem Umstand ist auch Turbo oder Sauger egal.
Nein, die Drosselverluste entstehen im Ansaugtrichter, da hier die Gemischbildung VOR der Drosselklappe geschieht und bei nur wenig geöffneter Drosselklappe das Gemisch nicht sehr effektiv im Hubraum ankommt, sondern zu Teilen an der Drosselklappe und kurz dahinter verwirbelt und nur zum Teil genutzt werden kann.
Zitat:
Bei Volllast kühlt der verdampfende(!) Sprit nur moderat.
Nein, er kühlt recht effektiv, weshalb Turbobenziner mit Saugrohreinspritzung im Vollastbereich immer mit Gemischanfettung deutlich über Lambda 1 gekühlt wurden. Das ist ein bekanntes Prinzip.
Zitat:
Was kühlt ist die bei Lambda 0.8 maximale Abbrandgeschwindigkeit des Benzins. Somit ist die Expansion des Kolbens und damit die Abgas-Auskühlung besser, das Abgas wird kälter als bei Lambda=1 mit einer langsameren Flammfront.
Die Abbrandgeschwindigkeit ist irrelevant, wie kühl die Abgase werden, bestimmt sich aus dem Expansionsvolumen. Je höher das Verdichtungsverhältnis des Motors und je länger der Hub, desto weiter können sich die Abgase entspannen, bevor die Auslaßventile öffnen und den Verbrennungsdruck in die Krümmer entlassen. Auch der Staudruck des Auspuffs hat noch Einfluß darauf.
Zitat:
Zusätzlich wird "fett" verbrannt etwas weniger Energie je Luftmenge frei, da durch den O2 Mangel unter Last aus einem O2 eben nicht CO2, sondern zwei mal CO entsteht. Somit gibts mehr Gasvolumen mit etwas weniger "chemischer" Hitze. Die Peaktemperaturs sinkt, zudem wird wie erwähnt der Abbrand schneller. Daher kannst du bei Teillast mit wenig Umdrehungen Lambda=1 fahren, die Flammfront ist gegenüber dem Kolben sehr ausreichend schnell. Was bei "Knallgas" und Drehzahl bis der Kolben kotzt nicht mehr gilt. Ist der Kolben genau so schnell wie die Flammfront, würde die effektive Expansion des Gemisches bei Null liegen und du hast die volle Flammtemperatur von ca 2300°C an den Auslassventilen.
Ja, hat aber mit der Kühlwirkung des Gemisches Lambda >1 nicht viel zu tun. Die Geschwindigkeit der Flammfront hat eher mit der maximalen Drehzahl des Motors zu tun.
Zitat:
Nun zum Gemisch und DI/Saugrohreinspritzer: Im niedrigen Drehzahlbereich hast du "relativ" viel Zeit zur Gemischbildung. Spritzt was ein, Gemisch fängt an zu verdunsten, wird noch im Einlassbereich verwirbelt, "drallt" in den Brennraum, Einlassventil zu, Kolben hoch und dann zündet es erst. Zudem kannst du Benzin ins Saugrohr feuern noch bevor das Einlassventil richtig aufmacht. Das bringt zusätzliche Zeit.
Das Problem ist aber weniger die Zeit, um das Gemisch zu bilden, als viel mehr der Weg des Spritstrahls, bevor er auf ihn kühlende Metallteile wie den Kolben und die Zylinderwand trifft. Moderne DI haben eher das Problem, daß die Injektoren einen Teils des Benzins direkt auf diese Metallteile spritzen, wodurch ein Teil dieses Benzins in Tröpchenform erhalten bleibt und daher nur unvollständig verbrennt.
Zitat:
Bei Volllast und Vollgas ist die maximale Öffnungsdauer des Einspritzventils nahe an 100% dran, nix mehr mit viel Zeit. Somit hast du ein inhomogenes Gemisch aus verdampftem Benzin, unverdampften Tropfen-resten und eben statistisch mageren und fetten Zonen. Diese kosten dich Brenngeschwindigkeit, damit Abkühlpotenzial und auch Kolbenmitteldruck.
Das Abkühlpotenzial ist gerade bei unvollständig verbrannten Sprit hoch, da das Verdunsten dieses Sprits während der Verbrennung des übrigen Gemisches geschieht und so die Kühlwirkung erreicht wird, bevor es dann unvollständig verbrennt, während sich der Kolben schon wieder abwärts bewegt.
Zitat:
Daher mach "oben" der DI Sinn, da dieser mit seinen 250 bar viel feiner vernebelt als ein Saugrohreinspritzer mit typisch etwa 3 bar. Zudem gestattet der DI eine Ventilüberschneidung, ohne dass es durch die vorgelagerte Einspritzung zu Gemisch-Spülverlusten durch den Brennraum zum Kat kommt (Abgaswerte).
Ja
Zitat:
Was Verbrauch senkt: Fiats Multiair bzw. BMW Valvetronic. Da wird das Einlassventil in Hub und Phase moduliert. Kurz gesagt: Einlassventil ganz kurz mal auf, Luft geschnappt, Ventil zu. Bis hierhin wird irreversible Volumenarbeit verrichtet, das sind nach wie vor Drosselverluste. Ab hier: Der Kolben mit dem geschlossenen Einlassventil auf dem Weg nach unten macht bis zum unteren Umkehrpunkt reversible Volumenarbeit. Da der Kolben nur vorübergehend einen Unterdruck erzeugt, den er auf dem Weg nach oben wieder abbaut. DAS senkt die Teillastverluste.
Die Valvetronic steuert nicht die Dauer des Ventilhubes, sondern die Länge des Hubwegs des Ventils. Die Dauer ist die Gleiche, je nach Drehzahl der Nockenwellen und der Kurbelwelle. Die Reduktion der Drosselverluste erfolgt durch den Wegfall der Drosselklappe und damit der starken Verwirbelung der Ansaugluft durch diese. Die Einlassventile verwirbeln die Ansaugluft weit weniger, weshalb sie effektiver in den Brennraum strömen kann.
Du hast exakt gar nichts verstanden und beharrst auf deinem Unwissen.
Zum Thema Valvetronic: Die Valvetronic macht zusammen mit Doppel-Vanos eine vollvariable Nocke. Das brauchst du auch um die Drosselklappe zu ersetzen, sonst wäre der Zylinder in Nullkommanix voll.
Kurz die Highlights: Die Abbrandgeschwindigkeit ist irrelevant, wie kühl die Abgase werden, bestimmt sich aus dem Expansionsvolumen.
Halbfalsch. Weil Gemisch, das erst deutlich bei "Kolben nach unten" verbrennt effektiv kaum expandiert wird. Somit ist das aus diesem Teil stammende Abgas heißer als es idealerweise sein müsste. Die Gemischbildung sowie dessen Homogenität ist somit einer der wesentlichen Punkte wo noch was rausgekitzelt werden kann wenn das Lambda feststeht.
Apropos Lambda - deine Aussage Das Abkühlpotenzial ist gerade bei unvollständig verbrannten Sprit hoch, da das Verdunsten dieses Sprits während der Verbrennung des übrigen Gemisches geschieht und so die Kühlwirkung erreicht wird ist schlichtweg falsch. Guck nach, wie hoch eine Verdampfungsenthalpie ist und wie hoch die Verbrennungswärme der gleichen Menge ausfällt. Dann kennst du den prozentualen Einfluss dieser Wärmemenge auf die adiabate Spitzentemperatur.
Flammgeschwindigkeiten bzw. daraus resultierende Druckkurven als f(Gemisch) siehe http://data.motor-talk.de/.../druck-zeitkurve-7863586146072730778.jpg
Les sowas wie http://www.sfb224.rwth-aachen.de/Kapitel/pdf/alleKapitel.zip als Einführung durch.
Zitat:
Nein, tu ich nicht.
Doch, tust du, und zwar gewaltig.
Zitat:
Nein, die Drosselverluste entstehen im Ansaugtrichter, da hier die Gemischbildung VOR der Drosselklappe geschieht und bei nur wenig geöffneter Drosselklappe das Gemisch nicht sehr effektiv im Hubraum ankommt, sondern zu Teilen an der Drosselklappe und kurz dahinter verwirbelt und nur zum Teil genutzt werden kann.
Nein, Drosselverluste entstehen immer an der Drosselklappe. Die Gemischbildung geschieht bei der Saugrohreinspritzung NICHT vor der Drosselklappe sondern kurz vor den Einlassventilen.
Die Drosselverluste sind die Arbeit die der Motor verrichten muss um durch den "Spalt" der Klappe Luft anzusaugen.
Zitat:
Nein, er kühlt recht effektiv, weshalb Turbobenziner mit Saugrohreinspritzung im Vollastbereich immer mit Gemischanfettung deutlich über Lambda 1 gekühlt wurden. Das ist ein bekanntes Prinzip.
Falsch. Wie GaryK bereits beschrieben hat bringt die Verdampfungsenthalpie praktisch nichts.
Die Verdampfungsenthalpie von Isooctan liegt um die 30kJ/mol.
Die Verbrennungsenthalpie von Isooctan zu CO2 sollte so um die 5000kJ/mol liegen.
Da bringt dir Lambda 0,8 nichts.
Die Kühlung durch ein zu fettes Gemisch hat 2 Mechanismen.
Zum einen ist das die Bildungsenthalpie von CO2 und CO.
CO2 liegt bei ca. 400kJ/mol, CO bei ca. 110kJ/mol.
CO wird 2 mal gebildet bei gleichem Sauerstoff im Zylinder, bleiben also 400kJ bei CO2 und 220KJ bei CO.
Das nächste ist die höhere Flammgeschwindigkeit. Das führt zu einer höheren Spitzentemperatur und einem höheren Spitzendruck im Zylinder. Durch die schnellere Verbrennung steigt im allgemeinen der Druck und die Temperatur im Zylinder schneller an. Das führt dazu dass mehr Arbeit am Kolben verrichtet wird. Bei der Expansion kühlen sich so die Verbrennungsgase stärker ab und die Bauteile im Abgasstrang bekommen kühleres Abgas ab.
Zitat:
Das Problem ist aber weniger die Zeit, um das Gemisch zu bilden, als viel mehr der Weg des Spritstrahls, bevor er auf ihn kühlende Metallteile wie den Kolben und die Zylinderwand trifft. Moderne DI haben eher das Problem, daß die Injektoren einen Teils des Benzins direkt auf diese Metallteile spritzen, wodurch ein Teil dieses Benzins in Tröpchenform erhalten bleibt und daher nur unvollständig verbrennt.
Im Betrieb sollen Kolben und Zylinderwand den Sprit kühlen?
Fahr mal ne Runde, mach die Motorhaube auf und lang deinen Motor an.
(Vorsicht heiß!)
Zitat:
Die Valvetronic steuert nicht die Dauer des Ventilhubes, sondern die Länge des Hubwegs des Ventils. Die Dauer ist die Gleiche, je nach Drehzahl der Nockenwellen und der Kurbelwelle. Die Reduktion der Drosselverluste erfolgt durch den Wegfall der Drosselklappe und damit der starken Verwirbelung der Ansaugluft durch diese. Die Einlassventile verwirbeln die Ansaugluft weit weniger, weshalb sie effektiver in den Brennraum strömen kann.
Das stimmt, dadurch ist es auch nicht die beste Ventilsteuerung.
Die Valvetronic verlagert die Drosselverluste an die Einlassventile. Der Hauptvorteil ist eine deutlich bessere Gemischbildung durch höhere Verwirbelungen im Teillastbereich ohne auf eine gute Füllung vei Volllast verzichten zu müssen.
Eine Entdrosselung des Motors erlaubt Valvetronic jedoch nicht.
Das bessere System ist das Fiat MultiAir, es erlaubt das frühe Einlassschliessen im Teilllastbereich und damit eine Laststeuerung mit verringerten Drosselverlusten.
Diesel ist schon ok :D
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. September 2015 um 21:06:23 Uhr:
Kurz die Highlights:
Hier zwei weitere:
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. September 2015 um 20:09:06 Uhr:
Nein, er kühlt recht effektiv, weshalb Turbobenziner mit Saugrohreinspritzung im Vollastbereich immer mit Gemischanfettung deutlich über Lambda 1 gekühlt wurden.
Und:
Zitat:
@flat_D schrieb am 8. September 2015 um 20:09:06 Uhr:
Ja, hat aber mit der Kühlwirkung des Gemisches Lambda >1 nicht viel zu tun.
Lambda über 1 (also mager) und Kühlwirkung? Da passt was nicht.
Zitat:
@Destructor schrieb am 8. September 2015 um 21:27:42 Uhr:
Das bessere System ist das Fiat MultiAir, es erlaubt das frühe Einlassschliessen im Teilllastbereich und damit eine Laststeuerung mit verringerten Drosselverlusten.
Da BMW´s "Valvetronic" immer in Verbindung mit "Doppel - VANOS" (Phasensteller der Nockenwellen einlass, - und auslassseitig) verbaut ist, ist der dargestellte Vorteil auch hier möglich.
Verbrennungsenthalpie Iso-Oktan: 5460 kJ/mol, siehe http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...
Verdampfungsenthalpie: 35 kJ/mol, siehe http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...
Die Verdampfungskühlung nimmt ganze 7 Promille der potenziellen Spitzentemperatur raus. Bei rund 2200 Grad Spitzen-Flammtemperatur entspricht das 15 Grad Celsius. Also der Unterschied, ob man im Winter oder Frühling losfährt. Bereits der IAT Sensor zeigt größere Unterschiede zwischem einem warmen und kalten Motor an, alleine durch Vorwärmeffekte der Ansaugluft. Soviel zu "Gemischkühlung durch Verdunstung". Leider ist dieser erste Hauptsatz der Stammtisch-Thermodynamik nicht totzubekommen.
Zitat:
@GaryK schrieb am 8. September 2015 um 21:06:23 Uhr:
Du hast exakt gar nichts verstanden und beharrst auf deinem Unwissen.
Ich beharre nicht, ich habe meine Sicht der Dinge erklärt. Und mit "Du hast gar nichts verstanden" beginnt man auch keine Konversation. Das ist nicht nur unhöflich, sondern auch arrogant und herablassend.
Zitat:
Zum Thema Valvetronic: Die Valvetronic macht zusammen mit Doppel-Vanos eine vollvariable Nocke. Das brauchst du auch um die Drosselklappe zu ersetzen, sonst wäre der Zylinder in Nullkommanix voll.
Die Vanos verdrehen die Nockenwelle und die Valvetronic steuert den Hub (größer oder kleiner). Die Form der Nocken bleibt aber immer gleich. Vielleicht schaust Du Dir die Funktionsweise noch einmal an.
Zitat:
Kurz die Highlights: Die Abbrandgeschwindigkeit ist irrelevant, wie kühl die Abgase werden, bestimmt sich aus dem Expansionsvolumen.
Halbfalsch. Weil Gemisch, das erst deutlich bei "Kolben nach unten" verbrennt effektiv kaum expandiert wird. Somit ist das aus diesem Teil stammende Abgas heißer als es idealerweise sein müsste. Die Gemischbildung sowie dessen Homogenität ist somit einer der wesentlichen Punkte wo noch was rausgekitzelt werden kann wenn das Lambda feststeht.
Vielleicht ist irrelevant das falsche Wort aber es trifft den Kern. Du gehst davon aus, daß die sich an den Metallteilen abkühlenden Benzintropfen wie das übrige Gemisch vollständig verbrennen. Tun sie aber nicht. Sie vermischen sich nicht vollständig mit Sauerstoff und verbrennen daher nur unvollständig. Daher auch der Ruß am Auspuff und das Kohlenmonoxid. Und deshalb ist deren Verbrennung auch bei weitem nicht so heiß, da auch weniger Energie umgewandelt wird. Richtig?
Zitat:
Apropos Lambda - deine Aussage Das Abkühlpotenzial ist gerade bei unvollständig verbrannten Sprit hoch, da das Verdunsten dieses Sprits während der Verbrennung des übrigen Gemisches geschieht und so die Kühlwirkung erreicht wird ist schlichtweg falsch. Guck nach, wie hoch eine Verdampfungsenthalpie ist und wie hoch die Verbrennungswärme der gleichen Menge ausfällt. Dann kennst du den prozentualen Einfluss dieser Wärmemenge auf die adiabate Spitzentemperatur.
Das trifft aber nur zu, wenn dieser Spritanteil vollständig verbrennen würde. Tut er aber, wie zuvor beschrieben, eben nicht.
Zitat:
Flammgeschwindigkeiten bzw. daraus resultierende Druckkurven als f(Gemisch) siehe http://data.motor-talk.de/.../druck-zeitkurve-7863586146072730778.jpg
Les sowas wie http://www.sfb224.rwth-aachen.de/Kapitel/pdf/alleKapitel.zip als Einführung durch.
Nicht les, sondern lies durch.
Das Diagramm ist richtig aber die Geschwindigkeit der Flammfront richtet sich nicht nach der Gaspedalstellung. Gesteuert wird die Menge des Gemisches und damit beeinflusst man den Druck pro Zylinder und damit die Leistungsabgabe des Motors. Die Geschwindigkeit der Flammfront kann man nicht so direkt steuern, um damit die Leistungsabgabe zu beeinflussen.
Zitat:
@GaryK schrieb am 9. September 2015 um 09:51:26 Uhr:
Verbrennungsenthalpie Iso-Oktan: 5460 kJ/mol, siehe http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...
Verdampfungsenthalpie: 35 kJ/mol, siehe http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...
Die Verdampfungskühlung nimmt ganze 7 Promille der potenziellen Spitzentemperatur raus. Bei rund 2200 Grad Spitzen-Flammtemperatur entspricht das 15 Grad Celsius. Also der Unterschied, ob man im Winter oder Frühling losfährt. Bereits der IAT Sensor zeigt größere Unterschiede zwischem einem warmen und kalten Motor an, alleine durch Vorwärmeffekte der Ansaugluft. Soviel zu "Gemischkühlung durch Verdunstung". Leider ist dieser erste Hauptsatz der Stammtisch-Thermodynamik nicht totzubekommen.
http://www.kfz-tech.de/InnereKuehlung.htm
Zitat:
@bbbbbbbbbbbb schrieb am 9. September 2015 um 00:22:24 Uhr:
Lambda über 1 (also mager) und Kühlwirkung? Da passt was nicht.
Das Zeichen ist verkehrt herum. Aber Du weist, was ich mit Gemischanfettung meine. Oder?
Zitat:
@Destructor schrieb am 8. September 2015 um 21:27:42 Uhr:
Im Betrieb sollen Kolben und Zylinderwand den Sprit kühlen?
Fahr mal ne Runde, mach die Motorhaube auf und lang deinen Motor an.
(Vorsicht heiß!)
http://www.welt.de/.../Direkteinspritzung-bei-Ottomotoren.html
Alles schnickschnack wir hören alle auf zu atmen und das eingesparte Co2 rettet den Planeten *sorry*
Zitat:
@flat_D schrieb am 9. September 2015 um 10:47:55 Uhr:
http://www.kfz-tech.de/InnereKuehlung.htm
Zitat: "Benzin benötigt zur Verdampfung 380 - 500 kJ/kg"
Der obere Wert der Spanne ist zu hoch, das am Rand bemerkt. Benzin hat unabhängig davon etwa 43000 kJ/kg als Brennwert.
Jegliche Verdampfungswärme der Flüssigkeit geht im thermischen Rauschen des Motors unter. Der Vergleich mit dem Alu bzw. dessen Cp aus dem o.g. Link machts übrigens kein Stück besser und hat in diesem Kontext keinen wirklich Sinn.
Luft hat etwa ein Cp von 1 kJ/kgK. Wenn also 1 kg Benzin verdampft, so werden etwa 300 kJ aufgewendet. Bei 14.5kg Luft für Lambda=1 entspricht das gerade mal 20 Grad Abkühlung der Ansaugluft. Kein Motor brennt bei Zylinderkopf bzw. Ventilen durch, wenn der statt 10° im Frühling seine 30° im Sommer "ansaugt".
Wenn jedoch das Gemisch nicht stimmt und weil zu langsam bzw. zu fett langsamer verbrennt, dann sinkt zunächst der Kolbenmitteldruck. Mit diesem sinkt das effektive Expansionsverhältnis und die Abgastemperatur geht deutlich hoch (Carnot). Was am Ende den Motor nebst 'unbedeuten' Anbauteilen wie Auslassventil und ggf. den Turbolader durchbrennen lässt.
Jedenfalls erklärt der inhaltlich grundfalsche Link ziemlich gut, wieso "Mechs" diesen Kram erzählen. Nochmal: Les den Abschlussbericht des SFB224 der RWTH Aachen Kapitel 3 wenn dich Verbrennungsvorgänge im Motor interessierten. Ist allerdings etwas mehr als eine Seite.