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Diesel mager oder fett
Hallo brauche einfachste Erklärungen :-).
Ich möchte wissen woraus die Einspritzmenge beim Diesel bestimmt wird (Sensoren usw.) Ich hab schon ca. eine Woche im Internet gesucht und komm nicht auf die Antwort die ich will oder brauchbar ist.
Lese immer das ein Diesel mager lauft weil er Luftüberschuss hat. Das mag ja stimmen aber da kommt man zum Punkt. Es gibt soviele Sensoren am Motor warum muss (sollte) ein Diesel mager laufen? Bei einen Benzin Motor ist ein magerlauf auf dauer schlecht für den Motor da das Abgas zu heiss ist. Heisst das einen Diesel macht ein magerlauf nichts aus? denk nicht. Und wenn ein Diesel zu mager läuft würde er auch nicht Rußen oder? Ich versteh nicht auch wenn ein alter Diesel keine Lambdasonde hat muss er ja nicht mager laufen. Die Sensoren ermitteln die Werte Drehzahl, Luftmasse usw. und das Steuergerät passt die Einspritzmenge an die Luftzufuhr an und so hätte man keinen mageren lauf (auch im Teillastbereich) oder?
Bitte nichts kopieren da ich dies sicher schon gelesen hab wenns im Internet steht :-D.
Lg xorgx
Beste Antwort im Thema
Moin
Benziner sind Quantitätsgeregelt, Diesel Qualitätsgeregelt.
Benzin zündet nur in bestimmten Grenzen. Stöchiometrisches Gemisch ist hier das Stichwort. Dies ist bei Benzin 1:14,7 bei Diesel 1:14,5.
Bei dieser Mischung (Luft zu Sprit) hat quasie jedes Kohlenstoff einen Sauerstoff um Spaß zu haben. Benzin ist aber recht eigen, gibt es zu viel Kohlenstoff (Benzin) oder zu viel Sauerstoff, dann will keiner mehr, der Motor zündet nicht. Darum hat ein Benziner eine Drosselklappe und wird auch über diese geregelt. Die Einspritzmenge ist bei einem Benziner, entgegen vieler Meinungen also gar nicht direkt beeinflussbar, sondern nur die Luftmenge mit der dazugehörigen Menge an Sprit.
Früher, beim Vergaser, stellte man den Motor fast immer in Richtung Fett ein, da zu mageres Gemisch, zu viel Sauerstoff, zu hohe Temperaturen von über 1000 Grad erzeugen kann. Hier kommen dann die Kolben an ihre Haltbarkeitsgrenzen, vor allem moderne Alukolben.
Das doofe ist beim Motor, das kalte Luft mehr Sauerstoff hat als warme. Ein im Sommer eingestellter Vergaser, der nicht zu Fett läuft, eher Spritsparend und Leistungssteigernd zu mager, der starb im Winter den Magerlauftot.
Darum wurde bei einem Benziner die Einspritzung irgendwann (Abgaswerte und Leistungsforderung) Sensorgeregelt. Sprich es wurde gemessen wie viel Luft in den Motor kommt, und wie warm sie dabei war. (Früher Luftmengenmesser mit Temperaturfühler, heute Luftmassenmesser)
Jetzt kommen immer neue Abgasvorschriften und immer mehr tolle Kraftstoffsorten. Von der Klopferei abgesehen haben diese dann auch unterschiedliche Energiedichten. Nur eine Lambdasonde kann dann exakt entscheiden das der Motor gerade mager oder Fett verbrennt und entsprechend nachregeln. Wichtig wurde dies insbesondere im Zuge der Abgasnormen.
Wie ist das nun beim Diesel. Dieser bekommt einfach immer alles an Luft was er gerade in seine Kolben bekommt. Leider muß er dies auch immer verdichten und ausstoßen, weshalb ein Diesel als Qualtitätsgeregelt bezeichnet wird. Nur bei Vollgas wird die geleistete Vorarbeit wie ansaugen und verdichten und ausstoßen auch durch eine mächtige Zündung belohnt.
Diesel ist sehr genügsam und egoistisch. Ist Diesel da und dazu noch Luft, dann zündet es. Bei zu wenig Luft eben alles, bei zu wenig Luft zünden teile eben nur halb, es entsteht Ruß.
Stöchiometrisch ist Diesel ebenso Lufthungrig wie Benzin, es wird aber zumeist mager gefahren um zu garantieren das auch jedes Teil Diesel seinen Teil Luft bekommt. Wer viel Leistung haben will, der gibt dem Motor eben so viel Sprit, das er garantiert alles an Luft verbrennt, leider mit der Folge des starken rußens. (Im Video wird so viel eingespritzt, dies hilft auch beim Kühlen der Verbrennungsluft und fördert somit mehr Leistung zu Tage)
Einen Diesel regelt man nur aufgrund der Umwelt mit derart vielen Sensoren. Zum einen will man das maximum an Luft verbrennen, daher seit neusten die Lambdasonde welche ihn bei Lambda 1,3 im Minimum halten soll. Technisch nötig ist das nicht, erhöht aber die Qualität des Verbrennungsgemisches. Zum anderen muß man dafür im vorherein wissen wieviel Luft denn nun im Motor ist, daher die Messung der Ansaugluftmasse.
Und zu guter letzt führt zu viel Ruß zu einem vorzeitigen Verstopfen der Partikelfilter, daher ist Ruß unbedingt zu vermeiden. Zum Freibrennen wiederum wird mehr Sprit eingespritzt als nötig, um den Filter nachzuverbrennen, also erst möglichst viel, dann möglichst wenig für hohe Temperaturen.
Kurz: Beim Benziner braucht man die Messung um einen Einspritzer überhaupt ordentlich laufen zu lassen (Vergaser braucht es nicht) Beim Diesel ist es eine reine Abgasvorschriftengeschichte. Laufen tut ein Diesel immer.
Moin
Björn
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70 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von xOrgx
Ich versteh nicht auch wenn ein alter Diesel keine Lambdasonde hat muss er ja nicht mager laufen.
Doch, ein Diesel muß immer mit Luftüberschuß laufen.
Hier mal die erklarung.
Du Verdichtest Luft, Diese ist Verdichtet sehr heiss. Du spritzt den Diesel ein, der sich selber Entzundet. Selbstzunder.
Wenn du zuviel diesel einzpritzt, nennt sich 'over fueling" verlierst du Leistung.
Hast du nicht genug Diesel, und eine schwere last, verdreckte Diesefilter. Verbrennst du zu mager und Deine Abgastemperatur geht richtig hoch.
Bei den Mechanischen Motoren, i.e. ohne computer, macht mann die 5-7 sec. Regel. Motor im Stangas laufen lassen, und Vollgas geben, in den 5-7 sec. soll der rauchen. Danach nicht mehr. In dem fall raucht der etwas in den Bergen, und du hast volle Leistung. Das heisst du hast volle last, und gehst mit dem Fuss langsam vom Gaspedal. Dann hohrst du auch das der Motor "runder" lauft, du hast beste Leistung und besten Verbrauch. Das pedal durchgetreten lassen kostet nur Diesel.
Selbstverstandlich kann man fur die beste Leistung auch den Motor auf dem Dyno Einstellen.
Witr machen beides.
Die electronic Motoren, da regeln die Sensoren die "Regelstange / Gaspedal" Stellung.
Hier ist ein Video, wo du siehst das die Motoren 'over fueled" sind. Etwas spater im Strassenvekehr kommen die Turbos mit der Luftbeschaffung mit. Dann rauchen die etwas weniger.
http://www.youtube.com/watch?v=pUVEH7AoEnw&feature=fvwp&NR=1
Rudiger
Gut dann stelle ich hier mal ne Frage:
Warum läuft ein Diesel in den meisten Betriebszuständen mit Luftüberschuss.
In welchen Betriebszuständen ist der Luftüberschuss nicht mehr notwendig und warum?
Moin
Benziner sind Quantitätsgeregelt, Diesel Qualitätsgeregelt.
Benzin zündet nur in bestimmten Grenzen. Stöchiometrisches Gemisch ist hier das Stichwort. Dies ist bei Benzin 1:14,7 bei Diesel 1:14,5.
Bei dieser Mischung (Luft zu Sprit) hat quasie jedes Kohlenstoff einen Sauerstoff um Spaß zu haben. Benzin ist aber recht eigen, gibt es zu viel Kohlenstoff (Benzin) oder zu viel Sauerstoff, dann will keiner mehr, der Motor zündet nicht. Darum hat ein Benziner eine Drosselklappe und wird auch über diese geregelt. Die Einspritzmenge ist bei einem Benziner, entgegen vieler Meinungen also gar nicht direkt beeinflussbar, sondern nur die Luftmenge mit der dazugehörigen Menge an Sprit.
Früher, beim Vergaser, stellte man den Motor fast immer in Richtung Fett ein, da zu mageres Gemisch, zu viel Sauerstoff, zu hohe Temperaturen von über 1000 Grad erzeugen kann. Hier kommen dann die Kolben an ihre Haltbarkeitsgrenzen, vor allem moderne Alukolben.
Das doofe ist beim Motor, das kalte Luft mehr Sauerstoff hat als warme. Ein im Sommer eingestellter Vergaser, der nicht zu Fett läuft, eher Spritsparend und Leistungssteigernd zu mager, der starb im Winter den Magerlauftot.
Darum wurde bei einem Benziner die Einspritzung irgendwann (Abgaswerte und Leistungsforderung) Sensorgeregelt. Sprich es wurde gemessen wie viel Luft in den Motor kommt, und wie warm sie dabei war. (Früher Luftmengenmesser mit Temperaturfühler, heute Luftmassenmesser)
Jetzt kommen immer neue Abgasvorschriften und immer mehr tolle Kraftstoffsorten. Von der Klopferei abgesehen haben diese dann auch unterschiedliche Energiedichten. Nur eine Lambdasonde kann dann exakt entscheiden das der Motor gerade mager oder Fett verbrennt und entsprechend nachregeln. Wichtig wurde dies insbesondere im Zuge der Abgasnormen.
Wie ist das nun beim Diesel. Dieser bekommt einfach immer alles an Luft was er gerade in seine Kolben bekommt. Leider muß er dies auch immer verdichten und ausstoßen, weshalb ein Diesel als Qualtitätsgeregelt bezeichnet wird. Nur bei Vollgas wird die geleistete Vorarbeit wie ansaugen und verdichten und ausstoßen auch durch eine mächtige Zündung belohnt.
Diesel ist sehr genügsam und egoistisch. Ist Diesel da und dazu noch Luft, dann zündet es. Bei zu wenig Luft eben alles, bei zu wenig Luft zünden teile eben nur halb, es entsteht Ruß.
Stöchiometrisch ist Diesel ebenso Lufthungrig wie Benzin, es wird aber zumeist mager gefahren um zu garantieren das auch jedes Teil Diesel seinen Teil Luft bekommt. Wer viel Leistung haben will, der gibt dem Motor eben so viel Sprit, das er garantiert alles an Luft verbrennt, leider mit der Folge des starken rußens. (Im Video wird so viel eingespritzt, dies hilft auch beim Kühlen der Verbrennungsluft und fördert somit mehr Leistung zu Tage)
Einen Diesel regelt man nur aufgrund der Umwelt mit derart vielen Sensoren. Zum einen will man das maximum an Luft verbrennen, daher seit neusten die Lambdasonde welche ihn bei Lambda 1,3 im Minimum halten soll. Technisch nötig ist das nicht, erhöht aber die Qualität des Verbrennungsgemisches. Zum anderen muß man dafür im vorherein wissen wieviel Luft denn nun im Motor ist, daher die Messung der Ansaugluftmasse.
Und zu guter letzt führt zu viel Ruß zu einem vorzeitigen Verstopfen der Partikelfilter, daher ist Ruß unbedingt zu vermeiden. Zum Freibrennen wiederum wird mehr Sprit eingespritzt als nötig, um den Filter nachzuverbrennen, also erst möglichst viel, dann möglichst wenig für hohe Temperaturen.
Kurz: Beim Benziner braucht man die Messung um einen Einspritzer überhaupt ordentlich laufen zu lassen (Vergaser braucht es nicht) Beim Diesel ist es eine reine Abgasvorschriftengeschichte. Laufen tut ein Diesel immer.
Moin
Björn
Hallo Björn!
Danke für deine gute Antwort!
Eine Frage hast mir nicht beantwortet:-) wenn du dies weisst dann hat sich für mich die Frage erledigt.
Du hast geschrieben das ein Benzinmotor bei zu mageren lauf zerstört wierd ist klar auf dauer. Das heisst ein zu magerer Motorlauf ist schlecht, was ist nun mit Diesel?? Du schreibst ja selbst das ein Diesel mager lauft wegen Luftüberschuss, warum muss der Diesel unbedingt mit 30-40% Luftüberschuss arbeiten? Wenn ich einen Luftmassenmesser habe könnt man die Einspritzmenge ja ungefähr anpassen das kein magerlauf entsteht, aber auch nicht zu viel Ruß oder. Heisst das ein Dieselmotor kann auf dauer mager laufen ohne das ein Schaden am Motor entsteht? Das verwirrt :-) das ist genau das, dass ich wissen möchte warum ein Diesel mager läuft. Denn Grund hast ja schon gut erklärt aber er muss ja nicht mager laufen könnte ja auch fetter sein. Warum hält der Diesel magerlauf stand? Oder tut er das eh nicht?!
LG xorgx
Ein Selbstzünder läuft selbst mit geringsten Einspritzmengen noch, so geht der Lambdawert im Leerlauf auf ca. 6 runter (also ca. 90 Teile Luft auf einen Teil Kraftstoff). Warum also sollte man dann mehr Kraftstoff einspritzen als nötig? Die Verbrennungstemperatur steigt nur in einem bestimmten Fenster, wird ein Motor zu fett oder zu mager, sinkt die Temperatur wieder. In einen kritischen Bereich wird ein Selbstzünder daher höchstens bei Volllast (Lambda 1.3) geraten. Beim Diesel wird außerdem sehr viel Luft durchgeblasen (starke Brennraumspülung durch Ventilüberschneidung), das kühlt ebenfalls. Als letztes noch die geringere Abgastemperatur und sehr hohe mögliche, ebenfalls kühlend wirkende Abgasrückführungsrate.
Moin
Wie schon beschrieben, er muß nicht mit 30-40% Überschuß betrieben werden. Man kann ihn auch ohne Luftüberschuß betreiben, dies führt dann aber zum rußen. Und Rußen bedeutet das Kraftstoff unverbrannt hinten raus kommt. Ich kann nicht die genauen Zahlen sagen, aber das ist dann wie bei einem Benziner unter Vollgas. Dieser spritzt dann auch weit ab von Lambda 1 ein. Er fettet dann zimlich doll an um durch den Kraftstoff eine bessere Innenkühlung zu erreichen. Dies findet dann nur indirekt zur Leistungssteigerung statt. Der Motor könnte unter Vollast auch mit Lambda 1 laufen, würde aber schnell zu heis werden. Das mehr an Kraftstoff führt dann im Kolben zu einer Kühlung durch Verdunstung/Vergasung. Darum schalten auch alle Gas-Fahrzeuge normalerweise unter Vollgas auf Benzin um. (Gas vergast ja im verdampfer, nicht erst im Motor, daher kühlt es dort nicht mehr.
Zurück zum Diesel, wenn ich 14,8 Teile Luft zu einem Teil Diesel tue, dann findet nicht jedes Dieselchen seine Luft. Es kommt zum rußen. Rußen, wie schon gesagt, bedeutet das ich Kraftstoff in den Motor drücke, welcher nicht zur Expansion der Luft beitragen kann. Die Leistung mag dann steigen, der Verbrauch aber um so mehr, die sichtbare Fahne ist dann das letzte KO-Kriterium.
Warum kann nun ein Diesel mit Magerlauf besser um als ein Benziner. Benziner haben OHNE Magerlauf schon Temperaturen von um 1000 Grad unter Vollast. Ein Diesel liegt da nur bei um 600 Grad. In der Teillast liegt der Benziner nur bei 300-500 Grad, weshalb man da ja auch viel mit Magermix und Co arbeitet. (1000 Grad kann der Motor ja ab, also haben wir gute 500 Grad Luft um ihn mager und damit Spritsparend laufen zu lassen.) Ein Diesel läuft unter Teillast (Also Mager) nur mit gut 300 Grad. Warum also in Lambda eins über eine Drosselklappe ändern und damit das Rußen beschwören? Außerdem holt man sich mit einer Drosselklappe wieder Pumpverluste ins Boot, wodurch der gute Wirkungsgrad eines Diesels gegenüber einem Benziner teils zu nichte gemacht werden würde. Mit dem Attkinson im Prius versucht man ja gerade auch beim Benziner ohne Drosselklappe aus zu kommen.
Verbrennungstemperaturen haben beide um die 2000 und etwas mehr Grad. Der große Unterschied der Abgastemperaturen kommt aus der Verdichtung. Liegt sie bei einem Benziner bei ungefähr 1:7-1:10 so liegt sie bei einem Diesel bei 1:20 und höher. Beim verdichten hat der Diesel somit, wie bei einer Luftpumpe, eine höhere Innentemperatur wie ein Benziner. Darum kann der Diesel ja auch selber zünden. Aber nach der Verdichtung folgt die Expansion, und die ist beim Diesel ebenfalls, wie beim Verdichten, wesentlich größer als beim Benziner wodurch sich die Abgastemperatur deutlich mehr absenkt als eben beim Benziner.
Hochverdichtende Benziner haben ebenfalls eine niedrigere Abgastemperatur als ein normalverdichtender Benziner. (Selber Grund)
Die Temperaturen auf Dauer sind das Problem. Jeder kennt rot glühende Turbolader an einem Benziner, beim Diesel findet man sie hingegen kaum.
Moin
Björn
Hallo das versteh ich nicht.
Beim verdichten hat der Diesel somit, wie bei einer Luftpumpe, eine höhere Innentemperatur wie ein Benziner. Darum kann der Diesel ja auch selber zünden. Aber nach der Verdichtung folgt die Expansion, und die ist beim Diesel ebenfalls, wie beim Verdichten, wesentlich größer als beim Benziner wodurch sich die Abgastemperatur deutlich mehr absenkt als eben beim Benziner.
Wenn beim Diesel Verdichtung höher ist und daher eine größere Innentemp. hat müsste ja auch die Verbrennung höher sein da ja mehr Druck erzeugt wirdoder? Warum senkt sich die Abgastemp. bei der Expansion (ist ja die Verbrennung oder?)
Lg xorgx
Zitat:
Original geschrieben von xOrgx
Wenn beim Diesel Verdichtung höher ist und daher eine größere Innentemp. hat müsste ja auch die Verbrennung höher sein da ja mehr Druck erzeugt wirdoder?
Nein. Das liegt daran, daß Diesel ein anderes Brennverhalten (geringere Flammgeschwindigkeit) hat als Benzin.
Ein wichtiger Unterschied fehlt der viel Ausmacht. Der Einspritzzeitpunkt!
Beim Benziner wird Gemisch verdichtet dass damit ausreichend Zeit hat sich schön gleichmäßig mit der Luft zu vermischen bevor es gezündet wird (Schichtlader mal ausgenommen).
Beim Diesel wird nur Luft verdichtet und der Diesel quasi zum "Zündzeitpunkt" eingespritzt, bis auf den kleinen Zündverzug entzündet er sich ja sofort. D.h. in der Nähe der Einspritzdüse hat man jetzt extrem fettes Gemisch, weit ab davon fast reine Luft. Daher verbrennt ein Diesel auch noch bei einem Luftgemisch was bei homogener Mischung zu mager wäre zum zünden weil im Einspritzbereich halt immer fettes Gemisch vorliegt. Dadurch wird ein Diesel auch nie ganz russfrei, genauso wie die Benzindirekteinspritzer auch.
Wie die Verbrennung bei welchen lokalen Luftverhältnissen und Temperaturen stattfindet hängt damit viel mehr von der Einspritzung ab. Düsenform, Kolbenform usw. spielen beim Diesel eine weit stärkere Rolle als beim Benziner. Bei den Vorkammermotoren hatte man den Effekt sehr extrem, in der kleinen Vorkammer wurde der Diesel gezündet bei extrem fettem Gemisch. Durch die Vorkammerzündung wurde das Gemisch dann in die Hauptbrennkammer gedrückt und verbrannte da mit ausreichend Luft weiter.
Zitat:
Beim Benziner braucht man die Messung um einen Einspritzer überhaupt ordentlich laufen zu lassen
Es geht auch völlig ohne jede Messung, siehe Fahrzeug links.
Gruß SRAM
All die gemachten Aussagen treffen nicht des Pudels Kern.
Warum wird ein Dieselmotor grundsätzlich mit Luftüberschuss in den meisten Bereichen betrieben.?
oder anders gefragt warum muss er zwingend mit voller Luftfüllung betrieben werden?
Die Antwort kann doch nicht so schwer sein.
Bopp19
Zitat:
Original geschrieben von Bopp19
Warum wird ein Dieselmotor grundsätzlich mit Luftüberschuss in den meisten Bereichen betrieben.?
Dadurch sind die Pumpverluste geringer.
Zitat:
Original geschrieben von Bopp19
All die gemachten Aussagen treffen nicht des Pudels Kern
Doch. Durch die inhomogene Gemischbildung bei der Einspritzung. Damit auch in den fetteren Bereichen (fast) vollständig verbrannt werden kann ist im Gesamtmix immer Luftüberschuss vorhanden. Ab etwa 1,3 Lambdawert fängt ein Diesel stark an zu russen weil er eben lokal zu fett und unvollständig verbrennt obwohl im Brennraum an anderen Stellen noch genug Luft wäre.
Bei ganz modernen Motoren wird das etwas umgangen durch mehrfache Einspritzungen. Da kann z.B. sehr früh Diesel eingespritzt werden in einer Menge die ein nicht zündfähiges Gemisch bildet das dann homogen verdichtet wird. Und erst durch eine weitere Einspritzung zum gewünschten Zündpunkt wird dann das magere homogenere Gemisch durch die Zündung der zweiten Einspritzung mit gezündet.
Grundlegend ist aber die Inhomogenität des Gemisches der Grund warum eine gute Verbrennung in der Gesamtsumme immer Luftüberschuss hat.
Durch die Qualitätsregelung rein über die Spritmenge enfällt zudem die Drosselklappe was die Strömungsverluste reduziert und den Verbrauch senkt. Theoretisch könnte man den Diesel immer im Bereich Lambda 1.3 laufen lassen, bringt aber außer Verlusten keinen Vorteil. Also lässt man es.
Zitat:
Original geschrieben von Friesel
In der Teillast liegt der Benziner nur bei 300-500 Grad, weshalb man da ja auch viel mit Magermix und Co arbeitet. (1000 Grad kann der Motor ja ab, also haben wir gute 500 Grad Luft um ihn mager und damit Spritsparend laufen zu lassen.)
Dein Wissen scheint mir generell etwas veraltet zu sein. Magermixmotoren nach dem Ottoprinzip sind eher im Gehen, nicht im Kommen. Fast alle Hersteller, die welche hatten, satteln tendenziell um auf kleine, turbogeladene Aggregate mit stöchiometrischem Gemischverhältnis (also überwiegend Lambda 1, wie schon immer seit der Einführung der Lambdasonde ca. Ende der 80er Jahre). Da gibt´s also keinen Magerbetrieb mehr.
Zitat:
Der große Unterschied der Abgastemperaturen kommt aus der Verdichtung. Liegt sie bei einem Benziner bei ungefähr 1:7-1:10 so liegt sie bei einem Diesel bei 1:20 und höher.
Auch hier Wissensstand von vor ca. 15 bis 20 Jahren. Einen 1:7 verdichteten Ottomotor wirst Du aktuell bei einem Pkw nicht mehr finden, unter 1:10 ist schon eine Rarität. Das gleiche beim Dieselmotor, 1:20 war mal zu Zeiten der Wirbelkammer, - und Vorkammermotoren, aktuelle Direkteinspritzer gehen auf bis zu 1:14 runter (z.B. Mazda).