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Eine Frage zum Verbrennungsablauf (Kohlenstoff, - und Kohlenwasserstoffoxidation)
Hallo Forum,
eine Kleinigkeit ist mir bei den Abgaswerten eines Motors nicht ganz geheuer. Beispiel Partikelemission (auch Ruß oder Kohlenstoff genannt): Normalerweise entsteht Ruß ja durch Kohlenwasserstoffteilchen, welche nur teilweise an der Verbrennung teilgenommen haben. Der Kohlenstoff bleibt dann als Produkt der teilweise verkokten HC - Teilchen zurück.
Der Fachliteratur ist zu entnehmen, dass Kohlenstoff eine höhere Entzündtemperatur hat als Kohlenwasserstoff. Ist ja auch logisch, es entsteht ja auch erst später.
Unter diesen Gesichtspunkten verstehe ich nicht, weshalb es Motoren gibt, die in der Rohemission quasi partikelfrei laufen, aber nicht annähernd frei von HC - Rückständen. Klar, dass ein Teil davon aus Schichten stammt, die nie eine Flamme gesehen haben, aber ein beträchtlicher Teil wird sicher auch aus einer unvollständigen Verbrennung stammen.
Wäre dies nicht so, würde es ja bedeuten, dass ein Motor in der Rohemission bei vollständig das Gemisch berührender Verbrennungsflamme quasi schadstofffrei (bezüglich der Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen) liefe, was natürlich bei einer Diffusionsverbrennung niemals möglich ist.
Weiß jemand etwas dazu?
28 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von 212059
Dies kann ich schön an meinem Neuen beobachten. Der hat mit dem M276 einen sehr weiten Magermixbereich (bis ca. 180 km/h möglich) und rußt schon deutlich sichtbar. Der Vorgänger mit dem M272 DE (Magermix bis ca. 130 km/h möglich) war bei der Rußbildung schwächer.
Magermotoren sind aber im Gehen, nicht im Kommen. Alle Neuentwicklungen mit DI und Turbo sind homogen laufende Motoren. Und: Dein 350 CGI rußt sichtbar, wenn man hinterherfährt? Kann ich mir jetzt bei einem Ottomotor schlecht vorstellen.
@Rael_Imperial: Ich glaube ebenfalls nicht, dass man beim DI bei VÜ einspritzt und damit den schönen Sprit direkt ins Freie befördert. Welchen Sinn sollte das ergeben? Spülverluste will man ja um jeden Preis vermeiden (daher z.B. auch eine geringere Überschneidung bei Motoren mit verstellbaren Nockenwellen bei geringer Drehzahl).
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Hallo Forum,
Unter diesen Gesichtspunkten verstehe ich nicht, weshalb es Motoren gibt, die in der Rohemission quasi partikelfrei laufen, aber nicht annähernd frei von HC - Rückständen. Klar, dass ein Teil davon aus Schichten stammt, die nie eine Flamme gesehen haben, aber ein beträchtlicher Teil wird sicher auch aus einer unvollständigen Verbrennung stammen.
Die ganze Diskussion ist
zwar chemisch sehr interessant, aber ich frage aus Erfahrung nochmal nach, was m.E. hier nicht behandelt wurde:-
-
Wann ist ein Partikel ein Partikel?
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Sind es nur die lungengängigen, gesetzlich beschränkten und damit wichtigen Partikel gemeint oder sind es insgesamt gemessene?
Die Masse der lungengängigen Partikel eines spezifischen Verbrennungsablaufes kann man ändern, die Gesamtmasse als solches nicht so sonderlich wie man es aus den Ergebnissen erwartet.
Ich erinnere an die Smogverordnung (waren auch Partikel im meinem nun für den Beitrag postulierten weiteren Sinne) aus den 1980er jahren und die Erkenntnisse daraus, die im Ergebnis zur Feinstaubverordnung führten.
Zitat:
Original geschrieben von 212059
Das Prinzip nennt sich Scavenging und erfordert zwingend DE, damit kein unverbranntes Benzin in den Abgasstrang gelangt. Die Nachverbrennung der Abgase (insbesondere der geringen unverbrannten HC-Anteile) durch den höheren Sauerstoffanteil passiert im Krümmer, aber dies ist kein Frischbenzin.
Beschreibung dazu hier: http://www.atzonline.de/.../...erstmalig-Scavenging-Verfahren-ein.html
Liest sich so, als ob ein Zylinder massiv überfettet wird (senkt die Abgastemperatur), damit der Rest mit Spülluft nachverbrannt den Turbo bei Laune hält. Denn im Mittel sollte Lambda=1 anliegen um den Kat nicht unnötig zu ärgern.
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Liest sich so, als ob ein Zylinder massiv überfettet wird (senkt die Abgastemperatur), damit der Rest mit Spülluft nachverbrannt den Turbo bei Laune hält. Denn im Mittel sollte Lambda=1 anliegen um den Kat nicht unnötig zu ärgern.
Also quasi eine Verlegung der Verbrennung in den Auspuff hinein. Klingt ja abenteuerlich, ob sich da die motornahen Kats freuen, wenn mal etwas zu viel Gemisch durch geht?
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Liest sich so, als ob ein Zylinder massiv überfettet wird (senkt die Abgastemperatur), damit der Rest mit Spülluft nachverbrannt den Turbo bei Laune hält. Denn im Mittel sollte Lambda=1 anliegen um den Kat nicht unnötig zu ärgern.
Das ist sicher nicht so zu verstehen dass da nur EIN bestimmter Zylinder überfettet wird. Durch die Spülluft erfolgt ja auch eine Abmagerung im "Brennraum Auspuff:p" sodass sich im Mittel wohl ein Lambdawert um 1 herum einstellen könnte. Natürlich nur ganz kurz um das Turboloch beim Beschleunigen zu vermeiden.
Wird vermutlich auch von anderen Herstellern so gemacht wenn die Voraussetzungen dazu gegeben sind (z.B. BMW mit Doppel-Vanos).
Zitat:
Ergebnis sind ein höheres, auf den Turbolader wirkendes Gasvolumen und bessere Abgaswerte:p.
Hallo ins Forum,
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Magermotoren sind aber im Gehen, nicht im Kommen. Alle Neuentwicklungen mit DI und Turbo sind homogen laufende Motoren.
nein, die neuen M270/M274-Benziner von Daimler haben Magermix und Turbo.
Zitat:" Gemeinsame Kennzeichen sind die Kombination der Direkteinspritzung mit Abgasturboaufladung, ein weiterentwickeltes Brennverfahren und erweiterte Schichtbereiche für den Magerbetrieb durch schnellschaltende Injektoren für die Mehrfacheinspritzung des Kraftstoffs sowie bedarfsgerechte Mehrfachzündungen. Mit der CAMTRONIC feiert eine Innovation ihre Weltpremiere beim 1,6-Liter-Motor: Durch die Verstellung des Ventilhubs auf der Einlassseite wird die Frischgasmenge im Teillastbereich begrenzt und der Verbrauch gesenkt." (kommt hierher, da gibt's noch mehr Info).
Zitat:
Und: Dein 350 CGI rußt sichtbar, wenn man hinterherfährt? Kann ich mir jetzt bei einem Ottomotor schlecht vorstellen.
nein, das tut er nicht, aber die Auspüffe sind nach kürzester Zeit ~5 tkm tiefschwarz gewesen. Beim Vorgänger hat's viel länger gebraucht. Reinigen hilft nicht wirklich, da die Schicht sehr stabil ist. Probleme hat der Motor übrigens nicht; kein Ölverbrauch feststellbar und Verbrauch im Schnitt bei 8,3 l (der Motor hat ja immerhin 306 PS), wobei ich minimal schon 5,8 l erreicht hatte.
Beim Scavening wird nichts angefettet. Es geht um ein schnelleres Austritt des Verbrennungsgases und um eine Volumenerhöhung im Abgas (zum M270 siehe auch hier). Von daher keine Gefahr für die motornahen Kats, da keine Verbrennung in deren Bereich stattfindet. Lediglich ist das Abgas heißer, so dass Krümmer und Turbo dafür auszulegen sind.
Viele Grüße
Peter
Zitat:
Original geschrieben von 212059
Beim Scavening wird nichts angefettet. Es geht um ein schnelleres Austritt des Verbrennungsgases und um eine Volumenerhöhung im Abgas (zum M270 siehe auch hier). Von daher keine Gefahr für die motornahen Kats, da keine Verbrennung in deren Bereich stattfindet. Lediglich ist das Abgas heißer, so dass Krümmer und Turbo dafür auszulegen sind.
Dein Link ist ein Werbetext!! Begriffe wie Anfettung werden von den Marktingfuzzis als negativ eingestuft und daher vermieten.
Wenn Luft aus dem Spülzyklus des einen Zylinders zur Nachverbrennung der Reste eines anderen verwendet wird, dann rennt der "andere" Zylinder total fett. Der Turbo bleibt allerdings auf Drehzahl und fällt nicht sofort in ein Loch.
Zitat:
Original geschrieben von 212059
Nein, die neuen M270/M274-Benziner von Daimler haben Magermix und Turbo.
Laut meinen Unterlagen hat nur der M 276 (2.5 V6 mit 306 PS, Sauger) einen Magerbetrieb. Dass die neuen Turbos keinen haben, erkennt man schon am fehlenden NOx - Katalysator, außerdem ist es anscheinend nicht machbar, Aufladung mit Magerbetrieb zu kombinieren.
Nach Durchsicht diverser Dokumente bin ich mir bezüglich des Scavengings nicht mehr sicher, ob da nun im Krümmer nachverbrannt wird oder nicht. Ich tendiere jetzt aber dazu, der Darstellung von 212059 zuzustimmen (dass also nur mit Frischluft das Restgas komplett aus dem Brennraum gespült wird).
Falls doch nachverbrannt werden sollte, dann könnte es nur so ablaufen, dass nicht ein Zylinder anfettet, und die anderen (mager) die Luft liefern, sondern so, dass alle Zylinder etwas fett laufen. Der nicht verbrannte Kraftstoff könnte dann mit der durchströmenden Frischluft beim Scavenging reagieren und Energie freisetzen. Die Frage wäre aber tatsächlich, ob das Zeug schon im Krümmer oder doch lieber erst im Katalysator reagiert. Egal wie - das Verfahren wäre ähnlich dem Katheizen mit Sekundärlufteinblasung.
Der Hinweis auf die Reaktionkinetik in Posting #2 ist schon ziemlich richtig.
Ein Motor durchläuft unterschiedliche Drehzahlen und mit diesen ändert sich auch die mögliche Reaktions-/Verbrennungszeit im Motor. Für jede Drehzahl wird man also ein anderes Abgasprofil haben.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Zitat:
Original geschrieben von 212059
Nein, die neuen M270/M274-Benziner von Daimler haben Magermix und Turbo.
Laut meinen Unterlagen hat nur der M 276 (2.5 V6 mit 306 PS, Sauger) einen Magerbetrieb. Dass die neuen Turbos keinen haben, erkennt man schon am fehlenden NOx - Katalysator, außerdem ist es anscheinend nicht machbar, Aufladung mit Magerbetrieb zu kombinieren.
Bei den Motoren der neuen A Klasse ist Turbo- und Magerbetrieb scheinbar realisiert:
Zitat:
Die Bandbreite der neuen Benzinmotoren-Generation mit 1,6 und 2,0 Litern Hubraum reicht von 90 kW (122 PS) im A 180 über 115 kW (156 PS) im A 200 bis 155 kW (211 PS) im A 250. Gemeinsame Kennzeichen sind die Kombination der Direkteinspritzung mit Abgasturboaufladung, ein weiterentwickeltes Brennverfahren und erweiterte Schichtbereiche für den Magerbetrieb durch schnellschaltende Injektoren für die Mehrfacheinspritzung des Kraftstoffs sowie bedarfsgerechte Mehrfachzündungen
Hier nochmal der Link von 215059:
http://media.daimler.com/.../...0-0-0-1-11702-0-0-1-0-0-0-0-0.html?...
Hallo ins Forum,
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Laut meinen Unterlagen hat nur der M 276 (2.5 V6 mit 306 PS, Sauger) einen Magerbetrieb. Dass die neuen Turbos keinen haben, erkennt man schon am fehlenden NOx - Katalysator, außerdem ist es anscheinend nicht machbar, Aufladung mit Magerbetrieb zu kombinieren.
dass der M276 (Klugscheissmodus: er hat 3,5 Liter Hubraum :D, hab' ihn ja selber) Magermix kann, ist klar. Die neuen M270/M274 können's aber auch. Ob die NOx-Kats haben, weiß ich nicht, hatte noch keinen zwischen den Fingern hatte und noch keine Ersatzteil- und/oder Reparaturlisten gesehen habe.
Die Kombination von Magermix und Aufladung ist komplex, aber möglich. Dies ist auch der Grund, warum die Turboausbaustufe des M276 schon länger angekündigt ist, aber noch auf sich warten lässt. Da gab's wohl Probleme auf dem Prüfstand. Die Variante soll jetzt aber spätestens mit der W212 Mopf, also ab Mitte 2013 kommen.
@noris123: Klar sind's Texte aus der Öffentlichkeitsarbeit, aber m.E. kann sich Daimler nicht leisten, da falsche Angaben zu machen. Was glaubst Du, was los wäre, wenn rauskäme, dass da was Falsches stünde. Übrigens ist es von der Formulierung kein klassischer Werbetext, sondern durchaus ein fachlicher Informationstext.
Viele Grüße
Peter
Zitat:
Original geschrieben von 212059
dass der M276 (Klugscheissmodus: er hat 3,5 Liter Hubraum :D, hab' ihn ja selber) Magermix kann, ist klar. Die neuen M270/M274 können's aber auch. Ob die NOx-Kats haben, weiß ich nicht, hatte noch keinen zwischen den Fingern hatte und noch keine Ersatzteil- und/oder Reparaturlisten gesehen habe.
Das ist kein Klugscheißmodus, sondern eine Berichtigung meines Tippfehlers. Danke dafür. Natürlich sind es 3.5, für einen 2.5er wären 306 PS ohne Aufladung schon bißchen sehr heftig.
Die genannte Quelle scheint mir sehr pressetauglich zu sein, will sagen: Wenn dort "Magerbetrieb" steht, heißt das noch lange nicht, dass er wirklich Schichtladung hat. Und: Wenn es so ist, dann ist beim Ottomotor ein Denox - Kat zwingend nötig. Ist dieser nicht vorhanden (gut sichtbar ungefähr in Fahrzeugmitte, während der 3 - Wege - Hauptkat, wie aktuell üblich, im Krümmer sitzt), kann man davon ausgehen, dass kein Magerbetrieb vorhanden ist, was ich nach wie vor glaube, denn exakte technische Beschreibungen, wie genau das mit der Aufladung zusammen gemeistert wurde, habe ich noch nicht gesehen.