Diesel-Kreisprozess durch WT verbessern?
Hallo zusammen!
Ich stelle mir jetzt schon länger die Frage, was für einen Effekt ein Wärmetauscher, wie er zum Pöl vorwärmen benutzt wird, beim Betrieb mit Diesel hat?
von der Thermodynamik her könnte ich es wohl ausrechnen aber ich habe noch nicht die benötigten Kennwerte vom Diesel zur hand...
Meine überlegung: die sowieso vorhandene Abwärme des Motors nutzen um den Kraftstoff auf ca 70°-80° C aufzuheizen. Diese Wärmeenergie müsste dann nicht durch den Heizwert des Diesels aufgebracht werden, sprich man müsste weniger Diesel Einspritzen um auf die gleiche Leistung zu kommen. Auch müsste der Ausbrandgrad sich verbessern (Flammgeschwindigkeit und diffusive prozesse werden beschleunigt), weniger Ruß erzeugt werden und Nageln sollte der Vergangenheit angehören.
Auch ist mir nicht ganz klar ob sich der Volumenstrom oder der Massenstrom ändert: die Vorförderpumpe fördert ja kalten Kraftstoff mit einem gewissen Druck durch den Wärmetauscher. Nach dem Wärmetauscher ist aber die Dichte anders, bzw das Volumen größer
=>wird dann ein höherer Druck in der ESP generiert weil der Massenstrom konstant bleibt, oder sinkt die Einspritzmenge weil die ESP nur ein bestimmtes Volumen abnimmt? (Reiheneinspritzpumpe beim Vorkammerdiesel)
Bleibt natürlich auch die frage warum nicht schon mehr leute auf die idee gekommen sind😉
Hat jemand mit WT für Pölbetrieb zwischendurch evtl mal Diesel getankt und einen Unterschied festgestellt?
Viele Grüße vom Jörg
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11 Antworten
Die Idee ist ansich gut, aber fraglich ob es den besagten effekt bringt. 70-80 Grad wären ein krasser Schritt zu 220Grad. Deine Idee das der Diesel sich schneller entzündet und sich durch seine geringe Viskosität besser verteilt. Gegenfrage, wieso machen es die Herrsteller nicht? Muss ja eine Grund geben. Klares Problem Gummidichtungen, bei zu hohen Temps werden die schnell brüchig.
Volumenstrom ändert sich ja weil du es erhitzt, aber der Massenstrom sinkt. Das wird das nächste Problem sein. Anhand der Gasformel mit Dichte, Temp und druck kannst du dir ja ausrechnen umwieviel dein Massenstrom sinkt. Problem wenn er zuviel sinkt spritz du zuwenig ein, also Leistung Verlust. Also musst du sicherstellen das der Massenstrom gleich bleibt, Volumen ist hier egal.
Aber die Einspritzpumpe wird ja meines wissens auch vom Motoröl geschmiert bzw ist ja fest mit diesem verbunden, früher oder später hat diese ja dann auch die Motortemperatur. Drum hätt ich gedacht machen die 80° keinen Schaden...und zum Pölvorheizen wirds ja auch gemacht, da schadets ja auch net oder?
Dann ist es also tatsächlich so dass sich die ESP selbst bedient und nicht etwa einen höheren Druck sieht durch die Volumenänderung? Fällt dann die durch die Temperaturänderung auftretende Druckerhöhung als Verlust am Wärmetauscher sozusagen gleich wieder weg?
Den Temperaturausdehnungskoeffizient von Diesel hab ich schon recherchiert, damit kann ich ja die Massenstromdifferenz ausrechnen.
Wenn ich jetzt noch c_p von Diesel hätte könnt ich die Enthalpie ausrechnen die von Delta_T = 60K eingebracht werden. Würde sich das Decken oder wäre gar höher als der Heizwertverlust, dann würd ichs glatt probieren wollen 🙂
schau mal hier, leider haben die nur bis 60 Grad die Werte aber ist mal ein Anfang. http://www.schweizer-fn.de/stoff/diesel/v2_diesel.htm
ja cool! danke!
Kannst dir ja damit ein Diagramm machen und es einfach erweiter bis 80 Grad. Auch wenn es nicht genau ist, kommst du grob mit den Werten hin.
😁 ich habs jetzt mal grob überschlagen im vergleich von 15° zu 60°C
ich hab dabei berechnet welchen neuen massenstrom ich bräuchte um auf den Energieinhalt des alten zu kommen. Ein spektakulärer Wert von 0,99672 also ca 0,33% weniger🙄
wenn ich den cpwert interpoliere komm ich auf eine einsparung von 0,53% bei 80°C
Allerdings wird der kraftstoff ja auch durch die kompression in der ESP erwärmt, ob man da einfach die vorherige Erwärmung addieren darf weiß ich nicht.
bei einem Durchschnittsverbrauch von 6l macht das also 0,032l ersparnis, bei meinem 55l tank also ein Reichweitengewinn von satten 4,9 km pro Tankfüllung😁😁 ich nehm mal an das gilt egal für welche Laststufe, ich hab ja massenstrom unabhängig gerechnet indem dass ich beide ins verhältnis gesetzt hab😕
Bei einer jährlichen Fahrleistung von 15000km springt dabei also eine Einsparung von 4,6l raus was 4 mal einkaufen fahren entspricht.
bei einem Preis von 60€ für einen entsprechenden Wärmetauscher brauch ich also 11 Jahre um die Investition wieder reinzuwirtschaften😮
Das ist jetzt zwar alles recht einfach und überschlägig gerechnet gewesen am anfang, aber mir dämmert warum nicht serienmäßig WTs eingebaut werden😛 Was aber nicht berücksichtigt wurde sind die besseren Verbrennungsvorgänge bzw Ausbrand, vielleicht kommt ja da dann die unglaubliche Ersparnis heraus 😛
ich glaub ich kauf mir aber trotzdem einen 😁
nochmal Danke Finn79!
Kein DIng, ich mag neue Denkensweisen und Herangehensweisen. Viel Schlimmer ist das du es vereinfach betrachtet hast, ohne Verluste.
Also wird es im reallen gegen Null laufen. Beim Pöl erhitzt man es ja nur um die Fliessgeschwindigkeit zuerhöhen.
Von neuen Ideen lebt die Menschheit.
für die verluste hätt ich mein fluiddynamikskript ausgraben müssen, das weiß ich nimmer auswendig 😉 aber da es eh nur überschlagsmäßig war und man so schon sieht dass es nix bringt ists eigentlich doch egal...
aber da ich gelegentlich auch pöl im tank habe kauf ich mir vielleicht für diesen zweck einen 🙂
Mahlzeit!
Mechanische Einspritzpumpen dosieren rein nach Volumen, d.h. durch die geringere Dichte von warmem Kraftstoff wird weniger Masse eingespritzt. Das merkt man normalerweise auch (deutlich) an der Leistung, zumindest sinkt bei mir die v_max auf der Bahn wen ich den WT einschalte.
Elektron. geregelte ESPs haben u.a. Kraftstofftemperaturfühler die diesen Effekt ausgleichen, es wird analog der Temperatur mehr eingespritzt (soweit die Software im Teuergerät mitmacht).
ciao, Jockel
Moin,
Ich habe in meinem Passat extra den WT absperrbar gemacht da ich festgestellt habe, das wenn der Diesel erwärmt wird der Verbrauch hoch und die Leistung runter geht. Das Einspritzsystem misst ja die Dieseltemperatur mit nem Fühler und regelt danach die Einspritzmenge, wenn der Diesel zu warm ist kommt man da schnell an die obere Regelgrenze. (Der erwärmte Diesel hat auch weniger Energie auf die selbe Einspritzmenge gesehen)
Was wirklich was bringt ist die negativ Ausnutzung, dem Steuergerät warmen Diesel vorgaukeln aber kalten nutzen, also den Tempfühler durch nen Widerstand ersetzen --> kalter Diesel + mehr Eisnpritzmenge, habe dadurch ca. 0,5l auf 100km gespart bei deutlich mehr Leistung.
Grüße
Sowas nennt sich Pluy and Play modul und hat schon etliche Motorenschäden bei direkt einspritzer verursacht. Hab damals in der Ausbildung 3 Motorenschäden gesehen, wo Audi und VW die Garantie verwehrt hat. Reinlogisch hast du recht, nur die Auswirkungen sind zu krass.