OMXXX 2-Takt-ÖL + Dieselkraftstoff?

[Schattenparker6140]

Wer gerne mehr über dieses Thema erfahren möchte und für sich vielleicht noch kein endgültiges Facit gezogen hat, kann leider bei MB nicht weiterdiskutieren, da hier nach 140 Beiträgen dieser Diskussionstrang für nicht weiterführungswürdig erachtet wurde.

Hier :

http://www.motor-talk.de/t424653/f67/s/thread.html

ist auch nach über 200 Beiträgen und 16.000 Hits hingegen noch nicht Schluß.

Allerdings begibt man sich mit diesem Link ins Opel-Forum.
Macht aber nix, oder? 😉

MfG.,
CAMLOT

[Ferrocen]

Zitat:

Original geschrieben von rufux

die Frage ist vielmehr warum sollte man das überhaupt tun?
es gibt Kraftstoffe die bieten nachweislich alle Vorteile ohne den Kat und vor allem den DPF zu strapazieren!

warum erwähnt er es dann überhaupt erst?

ich bitte darum!

zu 1: manchmal ist die Qualität von Dieselkraftstoff an der Tankstelle grenzwertig. Z.B. kann es passieren, dass Otto-Kraftstoff reingemischt ist, z.B. durch eine Unachtsamkeit beim Befüllen der Erdtanks. Auch Wasserverunreinigungen sind gar nicht so selten. Im einfachsten Falle zerstört das nur die Pumpe, in schlimmeren Fällen kann es zu kapitalen Motorschäden führen. Letzteres liesse sich auch durch 2T-Öl nicht verhindern.

Bei meinem ehemaligen A6 1.9 TDI aus 1998 hatte ich, nachdem ich Shell-Dieselkraftstoff tankte (2000) einen Defekt an der Pumpe. Meine Werkstatt konnte das mit "Additiven" beheben. Ich bohrte nicht nach, evtl. war das aber 2T-Öl. Ich ging danach zur Beimischung von 2T-Öl über, und der Motor lief dann bis zum Verkauf bei etwa 115.000 km problemlos. Auf die Idee kam ich übrigens völlig alleine, und nur zufällig stieß ich vor mehr als einem Jahr auf die Diskussion in Motor-Talk.

zu 2: Warum Sterndocktor das erwähnt ? Weiß ich nicht. Wie gesagt, seine Identitaet kenne ich nicht. Seine Aussagen sind zweifelsfrei fundiert. Es ist aus meiner Erfahrung sehr unwahrscheinlich, sich als Laie ein solch differenziertes Wissen anzueignen. Wenn dem so wäre, wäre das sehr beachtlich. Nur bei dem Punkt mit den Partikeln stimme ich nicht zu. Die Größe der Partikel lässt sich durch die Molekülstruktur beeinflussen. GTL und BTL haben den Charme, dass sie im Vgl. zu mineralischem Diesel wesentlich besser definiert sind. Man kann die Fischer-Tropsch-Synthese mittlerweile so gut einstellen, dass man ein bevorzugtes Produkt erhält. Die Motorenentwickler sagen nicht ganz zu Unrecht, dass sich das Partikelproblem bei geeigneten Kraftstoffen mit innermotorischen Maßnahmen lösen lässt.

zu 3: meine Daten sind soeben rausgegangen. vertraulichkeit setze ich voraus. Bei Zweifel bitte die AK-homepage besuchen und eine email senden.

Gruss

Frank

[Federspanner3149]

Zitat:

Original geschrieben von Ferrocen

Nur bei dem Punkt mit den Partikeln stimme ich nicht zu.

Welcher "Punkt" soll denn das gewesen sein? Habe doch nie behauptet, dass mit jedem Sprit die gleichen Rußemissionen entstehen würden! 😕

Sondern im Gegenteil, dass sich die Emissionen (INKL. der Rußpartikel) mit einem hohen Anteil GTL/BTL messbar verringern u. mit dem pur sogar deutlich!

Und z. b. auch zu einem früheren Zeitpunkt, dass sich mit unserem "SunDiesel" die Emissionen inkl. Ruß sogar so stark reduzieren, dass viele Euro3-Motoren alleine dadurch schon die Euro4 schaffen!

Aber das VP-D u. Ult-D haben halt keinen Einfluß auf die Rußemission! Da kann ich so oft u. genau messen wie ich will - wird mit denen aber trotzdem nicht weniger!

Gruß

P. S. War aber trotzdem schön, dass Du hier auch mal wieder etwas postest, "Ferrocen". 🙂

[Ferrocen]

Hallo,

Zitat:

Original geschrieben von Sterndocktor

Welcher "Punkt" soll denn das gewesen sein? Habe doch nie behauptet, dass mit jedem Sprit die gleichen Rußemissionen entstehen würden! 😕

Sondern im Gegenteil, dass sich die Emissionen (INKL. der Rußpartikel) mit einem hohen Anteil GTL/BTL messbar verringern u. mit dem pur sogar deutlich!

Und z. b. auch zu einem früheren Zeitpunkt, dass sich mit unserem "SunDiesel" die Emissionen inkl. Ruß sogar so stark reduzieren, dass viele Euro3-Motoren alleine dadurch schon die Euro4 schaffen!

Aber das VP-D u. Ult-D haben halt keinen Einfluß auf die Rußemission! Da kann ich so oft u. genau messen wie ich will - wird mit denen aber trotzdem nicht weniger!

Gruß

P. S. War aber trotzdem schön, dass Du hier auch mal wieder etwas postest, "Ferrocen". 🙂

dann habe ich vielleicht nicht genau gelesen. Machen Profs. manchmal schon .... 😁

Gott vergelts 😉

Gruß

Frank

[Faltenbalg28236]

Ich habe jetzt meinen ersten Liter 2-Taktöl eingefüllt (auf 2000 km verteilt), und meine Erfahrungen sind wie folgt:
Ruhigerer Lauf ist fühlbar, nach der Regel je "fetter" desto ruhiger.
Weniger Rußentwicklung kann ich nix sagen, ich fahre so selten hinter mir her…😉
Deutlich geringerer Verbrauch (ca 8%), den ich aber nicht auf die technischen Eigenschaften des 2-Taktöls zurückführen möchte, denn:

1. Nahezu zeitgleich mit der Verwendung des 2-Taktöls habe ich von Winter- auf Sommerreifen gewechselt. (Ich weiß, das war dumm, aber der Winter war einfach vorbei.) Der Vergleich mit den Werten vom Vorjahr hilft auch nicht viel, 2005 fuhr ich noch Goodyear irgendwas, seit 2006 Michelin Energy, könnte ja auch was ausmachen.

2. Ich habe auch schonmal 5 Tankfüllungen das Aral Ultimate probiert, und siehe da, der Verbrauch lag ca. 5% niedriger, woraus ich schloss: Aral kann's doch! 😁 Nachdem ich mich durch diesen Thread hier gewühlt hatte (übrigens eine Erholung nach dem "Monster"-Motoröl-Thread) befielen mich aber leise Zweifel, und ich dachte nochmal drüber nach, wie so etwas sein kann.
IMHO ist alles Psychologie. Wenn ich mir teuere Dinge in den Tank schütte, mir Gedanken über Umwelt, Spritverbrauch, Verschleiß etc. mache, wird mein rechter Fuß einfach leichter, und anderen wird es vielleicht genauso gehen.
Deswegen sind auch alle "Tests" mit Flottenverbräuchen bei Shell V-Power und Aral-Ultimate nicht im geringsten aussagekräftig, solange der Fahrer (und übrigens auch der Auswerter!) weiß, was in seinem Tank schwappt. Nicht ohne Grund ist der Doppelblindversuch der Einzige, der zählt.

Ach ja, eine Frage hätte ich noch: Es war hier schon öfter vom "Trübungswert" die Rede. In meinem AU-Protokoll von 2004 gibt es den nicht. Von den Zahlen her passen könnte die "Absorbtion", gemessen in k/m, bei den drei Messungen waren es 1.24, 1.35 und 0.91, gemittelt 1.17. Weiß jemand, ob die "Absorbtion" mit der "Trübung" identisch ist?

Schöne Grüße aus Schwaben
Peter

[PS-Schnecke134513]

@ Sterndocktor und Ferrocen und alle anderen:

Kann mir keiner von euch beiden meine Frage ganz unter auf Seite 64 beantworten?

gruss
aurian

[Ferrocen]

Hallo,

also, die motorentechnische Frage wird Sterndocktor besser beantworten können als ich.

Per definitionem hat reines Cetan eine Cetanzahl von 100, reines Isooktan eine Oktanzahl von 100. 100 Oktan entspricht 0 Cetan, 100 Cetan entspricht 0 Oktan. Oktanzahlen von > 100 sind durch Zusätze möglich. Erdgas liegt - glaub ich - auch leicht über 100. Dahinter steckt von chemischer Seite, dass lineare Molekuele (auch Oktan !) zur Fragmentation und damit zur Selbstentzündung neigen, während verzweigte Moleküle wie Isooktan oder die aromatischen wie Benzol nach einem radikalischen Mechanismus verbrennen. Ein Radikal wäre z.B. CH3* oder H*. Diese Radikale können mit Sauerstoff reagieren und weitere Radikale bilden. Insgesamt kommt es dann zur sog. Propagation, einer kontrollierten Kettenreaktion im Atomkraftwerk nicht unähnlich. Der Ottomotor ist nun so ausgelegt, dass ein Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert wird und dann durch einen Zündfunken gezündet wird. Bei direkteinspritzenden Motoren ist das ähnlich, das Gemisch wird auch komprimiert, bevor es gezündet wird. Kurz vor dem oberen Totpunkt wird dann das Gemisch entzündet. Die Explosion ist ein klein wenig verzögert, so dass die Energie dann den sich abwärts bewegenden Kolben trifft. Otto-Kraftstoff übersteht die Kompression, bei der ja auch Wärme entsteht (adiabatische Kompression), ohne Selbstentzündung. Kraftstoff mit geringer Oktanzahl oder eben Beimengungen von Diesel würden bei der Kompression schon zünden, so dass unkontrollierte Druckspitzen entstehen. Auf den sich aufwärts bewegenden Kolben wirken dann schon Kräfte aufgrund der unkontrollierten Verbrennung. Das ist das sogenannte Klingeln, das die Lager beschädigen kann und zum Durchbrennen von Kolben führen kann. Beim Dieselmotor nun wird Luft komprimiert. Durch das viel höhere Kompressionsverhältnis entsteht bei der adiabatischen Kompression (adiabatisch heisst, dass in erster Näherung keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird) im Dieselmotor eine viel höhere Temperatur, 700 - 800 Celsius sind erreichbar. Der Dieselmotor ist nun so ausgelegt, dass der eingespritzte Kraftstoff sich dann spontan, und damit kontrolliert, entzündet. Da die Zündung minimal verzögert ist, wird kurz vor dem oberen Totpunkt eingespritzt. Wenn man nun den Kraftstoff mit einer einzigen Dosierung einspritzt, entstehen hohe Druckspitzen, der Motor nagelt. Auch ist häufig die Verbrennung nicht ideal. Um ein Rußen zu verhindern, muss jedes Molekül mit einer stöchiometrischen Menge an Sauerstoff reagieren. Das ist nur bei sehr feiner Zerstäubung zu realisieren. Als Ausweg bei der Verbrennung ensteht dann Ruß, d.h. Kohlenstoff in der Oxidationszahl Null. In Kohlendioxid, der thermodynamisch stabilsten Modifikation, hat Kohlenstoff alle seine Elektronen an Sauerstoff abgegeben und ist vierwertig. Dabei wird die meiste Energie frei. Daraus kann man auch sehen, dass ein Kraftstoff die Leistung und den Verbrauch beeinflussen kann. Je besser die Energie des Kraftstoffs ausgenutzt wird, desto höher ist die Leistung des Motors bzw. desto geringer sein Verbrauch. Je mehr Ruß ein Motor produziert, desto schlechter verwertet er den Kraftstoff. Streng genommen ist der Prozess der Selbstentzündung im Sinne des Zündprozesses beim Otto-Motor ein Klopfen. Bei den Common Rail Systemen wird der Kraftstoff nun in mehreren Portionen eingespritzt. Man vermeidet so die extremen Druckspitzen, die z.B. die Pumpe-Düse-Motoren so laut machen. Die gleichmäßigere Verbrennung wirkt sich eher günstig auf die Emissionen aus.
Otto-Kraftstoff im Dieselkraftstoff bewirkt nun wiederum, dass ebenfalls unkontrollierte Verbrennungen eintreten. Das kann ebenfalls zu Druckspitzen führen, die zum Durchbrennen von Kolben führen können.

Der Dieselmotor ist meines Wissens robuster gebaut als der Otto-Motor, auch kommen andere Stahlsorten zum Einsatz. Das erklärt auch die höheren Kosten. Vereinfacht gesagt klingelt ein Dieselmotor kontrolliert.

Motorentechnische Details kann Sterndocktor sicher besser beantworten.

Ich hoffe, diese Zeilen beantworten ansatzweise die Frage.

Gruß

Frank

Zitat:

Original geschrieben von aurian

@ Sterndocktor und Ferrocen und alle anderen:

Kann mir keiner von euch beiden meine Frage ganz unter auf Seite 64 beantworten?

gruss
aurian

[PS-Schnecke134513]

@ Frank

Nun, ich kann deinem Post viel entnehmen. Allerdings ist meine Frage noch nicht beantwortet, bzw. weiss ich nicht wo meine Wissenslücke oder mein Missverstäniss iegt.

Noch mal zur präzisierung: Ich meine ganz klar klingeln und nicht klopfen. Also keine Selbstentzündung vor OT welche dann aber als Deflagration kontrolliert abläuft. Nach OT ist das beim Diesel ja der normale Prozess.

Mit klingeln meine ich die Selbstentzündung von Gemisch welches aufgrund sehr hoher Motortemparatur, niederoktanigem Benzin oder zuviel Motoröl im Brennraum NACH der Auslösung der Flammfront und daher nach OT bildet. Da aufgrund des steigenden Drucks vor der Flammfront die Temparatur stark steigt kann sich dort bereits Elementar Stöchiometrisches Gemisch bilden welches dann nicht als Deflagration verbrennt sondern als Detonation. Und die dabei entstehende Druckwelle zerbröselt und Kolbenringe, Kolbenboden und Brennraumdecke.

Also eindeutig nicht Klopfen vor OT welches den Kurbeltrieb belastet sondern eine Druckwelle welches alle Bauteile zerstört auf die sie auftrifft. Klingeln wird wahrscheinlich aber oft mit Klopfen zusammen auftreten.

Ich stelle mir vor dass diese Detonationen auch im Diesel ständig passieren müssten. Ich glaube nicht dass alleine die massivere Bauweise die Zerstörung verhindern könnte. Oder dann hätte ich das Phänomen der Druckwelle missverstanden.

[Ferrocen]

O.k., da ist der Motorentechniker gefragt.

Gruss

Frank

Zitat:

Original geschrieben von aurian

@ Frank

Nun, ich kann deinem Post viel entnehmen. Allerdings ist meine Frage noch nicht beantwortet, bzw. weiss ich nicht wo meine Wissenslücke oder mein Missverstäniss iegt.

Noch mal zur präzisierung: Ich meine ganz klar klingeln und nicht klopfen. Also keine Selbstentzündung vor OT welche dann aber als Deflagration kontrolliert abläuft. Nach OT ist das beim Diesel ja der normale Prozess.

Mit klingeln meine ich die Selbstentzündung von Gemisch welches aufgrund sehr hoher Motortemparatur, niederoktanigem Benzin oder zuviel Motoröl im Brennraum NACH der Auslösung der Flammfront und daher nach OT bildet. Da aufgrund des steigenden Drucks vor der Flammfront die Temparatur stark steigt kann sich dort bereits Elementar Stöchiometrisches Gemisch bilden welches dann nicht als Deflagration verbrennt sondern als Detonation. Und die dabei entstehende Druckwelle zerbröselt und Kolbenringe, Kolbenboden und Brennraumdecke.

Also eindeutig nicht Klopfen vor OT welches den Kurbeltrieb belastet sondern eine Druckwelle welches alle Bauteile zerstört auf die sie auftrifft. Klingeln wird wahrscheinlich aber oft mit Klopfen zusammen auftreten.

Ich stelle mir vor dass diese Detonationen auch im Diesel ständig passieren müssten. Ich glaube nicht dass alleine die massivere Bauweise das verhindert. Oder dann hätte ich das Phänomen der Druckwelle missverstanden.

[Federspanner3149]

Zitat:

Original geschrieben von Ferrocen

O.k., da ist der Motorentechniker gefragt.

Na dann versuche ich das mal etwas genauer zu erklären:

Bei einem Otto ist der Verbrennungsablauf ganz anders als bei einem Diesel. Kann man beides überhaupt nicht miteinander vergleichen!

Zuerst der Otto:

Was die Klopfneigung eines Motors betr., so ist da das reine Verdichtungs-Verhältnis zwar ein wichtiger Einflußfaktor, aber eben nicht der einzige. Sondern hängt das immer vom Gesamt-Konzept ab, wie stark oder nicht ein Motor zum klopfen neigt.

Sein sollte es immer so, dass die Verbrennung immer in EINER Flammfront, ausgehend von der Zündkerze, durch den Brennraum verläuft. Also der Sprit direkt um die Kerze als erstes zündet und verbrennt u. der in den Ecken des Brennraums als letztes. Diese Flammfront verläuft mit ca. 150km/h durch den Brennraum.

Bei einer "klopfenden" o. "klingelnden" Verbrennung passiert dagegen folgendes: Unmittelbar NACH der Entzündung durch die Kerze kommt es zu einem Druck- u. Temperaturanstieg im Brennraum. Das ist zwar immer so, nur reicht das hier dann aus, dass sich der Sprit an anderer Stelle (oder Stellen) dadurch von selbst entzündet (i. d. R. in den Ecken des Brennraums), WÄHREND die Verbrennung im Gange ist.

Deshalb kommt es dann zu mehreren gegenläufigen Flammfronten, die dann irgendwo aufeinander treffen. Dadurch verläuft die Verbrennung insges. SCHNELLER ab, der max. Verbrennungsdruck fällt HÖHER aus und liegt dann auch noch FRÜHER (zu früh) an!

Typische Schäden aufgrund starker u. länger anhaltender klopfender Verbrennung sind An- u. Abschmelzungen an den Kolbenböden und/oder Kolben- u. Kolbenbolzen-Brüche!

Und damit das eben nicht passiert, haben neuere Motoren alle eine Klopfregelung. Stellt der Klopfsensor etwas fest, teilt er das sozusagen dem Steuergerät mit, welches daraufhin den Zündwinkel u. ggf. noch Einspritzmenge u. -Zeitpunkt anpasst. Optimal geht das übrigens per Ionenstrom-Messung durch die Zündkerzen. Da sind dann praktisch die Zündkerzen gleichzeitig auch die Klopfsensoren für den jeweiligen Zylinder. Ist besonders bei vielzylindrigen Motoren von Vorteil. Unsere V12 haben das z. B.

Das Verdichten macht übrigens immer nur bis max. dahin Sinn, bis wo der Effekt der "Reaktionsweg-Verkürzung" mehr bringt, als die Kraft die man aufwenden muß um das Gemisch eben zu verdichten. Und oberhalb von ca. 12 : 1 dreht sich das dann eben um. Für weitere Verdichtung muß ab da dann mehr Kraft aufgewendet werden, als die noch höhere Verdichtung auf der anderen Seite nützt.

Oder anders gesagt ist ein Verdichtungsverhältnis bis rund max. 12 : 1 bei einem Otto sinnvoll.

Neben dem Verdichtungsverhältnis ist auch die absolute Luftmasse, die bei der jeweiligen Drehzahl-/Last-Situation verdichtet wird, ausschlaggebend. Oder anders gesagt: Je besser der Motor entdrosselt ist, desto mehr Luft saugt er an und umso mehr Gemisch wird mit dem (immer) gleichen Verhältnis verdichtet - und somit auch stärker verdichtet.

Gilt vom Prinzip her bei einer Aufladung genauso. Je stärker aufgeladen, also vorverdichtet, desto mehr Gemisch wird auch beim gleichen Verhältnis verdichtet, bzw. wird das dann eben stärker verdichtet.

Und umso stärker fällt dann der "Zündungspeak" aus, also der unmittelbar auf die Zündung folgende Druck- u. Temperaturanstieg im Brennraum. Der dann zwar genauso schnell u. steil erst mal wieder abfällt, bevor der dann in einer gleichmäßigen Kurve ansteigt, seinen Höhepunkt erreicht und von da an wieder gleichmäßig abfällt. Nur hilft das dann halt nichts mehr (dass der Zündungspeak sehr schnell u. steil wieder abfällt), wenn sich das Gemisch da schon in den Ecken von alleine entzündet hat!

Dann spielen dabei auch noch die Brennraumform, die Wärmeableitung aus dem Brennraum, die Gestalltung des Ansaugtrakts (auch ob ich die Luft aus dem heißen Motorraum, oder eben relativ kühle vorne am Kühlergrill, ansauge). eine Rolle. Und bei einem aufgeladenen Otto auch noch die Ladeluft-Kühlung.

Und zu guter Letzt dann auch noch äußere Einflüsse (wie Außentemp u. Luftdruck), die aber natürlich unabhängig von der Motorkonstruktion sind.

Wir geben uns da übrigens immer große Mühe, dass wir den Motor einerseits so effizient wie möglich konstruieren aber der gleichzeitig auch eine geringe Klopfneigung hat. Deshalb reicht auch (fast) allen unseren Motoren die Klopffestigkeit von Super schon locker aus und bekommt auch damit die Klopfregelung so gut wie nie etwas zu tun!

Der optimale Zündzeitpunkt bei der jeweiligen Drehzahl-/Last-Situation ist übrigens immer der, wo dann der max. Verbrennungdruck bei der idealen KW-Stellung (= 8° nach OT) anliegt. Da arbeitet der Motor dann am effektivsten und wird der freigesetzte Verbrennungsdruck am effizientesten genutzt! Und dieser jeweils optimale Zündzeitpunkt (für jede Drehzahl-/Last-Situation unter Berücksichtigung noch anderer Parameter) ist eben im Zündkennfeld hinterlegt.

Deshalb sollte man eigentlich gar nicht mehr erwähnen müssen, dass ein Sprit mit einer lediglich noch höheren Klopffestigkeit (z. b. SuperPlus statt Super) absolut nichts bewirken kann, wenn dem Motor auch schon eine niedrigere reicht. Der also auch schon mit z. B. Super immer mit den optimalen Kennfeldern arbeiten kann u. die Klopfregelung nichts zu tun hat. Bringt dann einzig u. alleine eine noch höhere Tankrechnung!

Eine gänzlich selbstständige Entzündung, also unabhängig von der Entzündung durch die Kerze, ist wieder etwas anders. Das sind dann Glühzündungen. Z. B. durch eine überhitzte Zündkerze mit falschem Wärmewert oder ein überhitztes Auslaßventil.

Oder eben durch z. B. glühende Teilchen im Brennraum (z. B. Asche). Hierbei kann dann auch das verwendete Motoröl eine Rolle spielen.

Ist also schon "etwas" komplexer, als dass man sagen könnte, hohes Verdichtungsverhältnis wäre automatisch hohe Klopfneigung u. niedriges wäre automatisch geringe Klopfneigung.

Beim Dieselmotor läuft das dagegen ganz anders ab:

Bei Dieselmotoren kann es auch zu keiner Glühzündung bzw. einer vorzeitigen Entzündung kommen, weil der Sprit hier ja erst genau dann eingespritzt wird, wenn er sich auch entzünden SOLL. Deshalb durfte auch der Aschegehalt bei den ACEA "E"-Normen (für die schweren Nutzfahrzeuge) bis zu 2,0 Massen-% betragen (bei den "A"-Normen für die Ottos war der dagegen auch schon vor "low SAPS" auf max. 1,5 begrenzt).

Bei einem Diesel wird KEIN Gemisch verdichtet, sondern saugt der Motor zunächst ja nur reine Luft an, welche durch das hohe Verdichtungsverhältnis so stark verdichtet wird, das die sich bis auf rund 700°C erhitzt. Und in diese heiße Luft wird dann der Sprit eingespritzt, exakt in dem Moment, wenn er auch zünden SOLL. Auch hier liegt logischerweise kein linearer Verbrennungsdruck an, sondern steigt der auch hier an, erreicht seinen Höhepunkt und fällt dann wieder ab.

Nur dass der hier eben schneller ansteigt, einen höheren Maxwert erreicht und auch wieder schneller abfällt, was sich eben auch in einem deutlich härteren Verbrennungsgeräusch bemerkbar macht. Die aktuellen Einspritzsysteme, mit den bis zu fünf Einzel-Einspritzungen pro Arbeitstakt, haben deshalb vor allem das Ziel, den Verbrennungsablauf unterm Strich besser zu "formen", so dass der einmal "weicher" abläuft u. der Sprit auch die Chance hat vollständiger u. sauberer zu verbrennen.

Ablaufen tut das Ganze so: Wenn eingespritzt wird, dann verdampft der Sprit sofort in der heißen Luft und entzündet sich auch sofort. Gibt hier aber KEINE Flammfront in dem Sinne wie beim Otto. Sondern verbrennt hier jeder Einspritzstrahl separat für sich von außen nach innen. Der Sprit außen herum, wo die Spritmoleküle als erstes ihren (Reaktions-) Partner (Sauerstoff) finden, verbrennt als erstes u. der im "Kern" eines jeden Strahls als letztes. Und wie schon erwähnt, kann ich hier den gesamten Verbrennungsablauf noch etwas "formen", indem ich den Sprit "häppchenweise" einspritze.

Von einem homogenen Gemisch ist man da aber immer noch "Lichtjahre" entfernt. Und obwohl ein Diesel ("global" auf den gesamten Brennraum bezogen) selbst bei Vollast noch mit Luftüberschuß läuft, gibts da während der Verbrennung bei JEDER Drehzahl-/Last-Situation "regionale" Bereiche, wo eine "Überfettung" vorhanden ist (hier entstehen die Rußpartikel) und gleichzeitig auch sehr "magere" Bereiche, wo die "Hitze-Nester" entstehen, in denen sich die Stickoxide bilden (bei Temperaturen oberhalb ca. 1.800°C).

Unter "nageln" versteht man beim Diesel, wenn der Zündverzug zu lange ist, so dass dann eine größe Menge Sprit schlagartig auf einmal verbrennt!

Oktanzahl Ottosprit:

Bei der "Oktanzahl", also der Klopffestigkeit eines Ottosprits, geht es nicht um den Oktan-"Gehalt", sondern um die Oktan-ZAHL.

Ottosprit besteht aus aromatischen, paraffinischen, naphthenischen und olefinischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen. Und da kommt dann noch ein sauerstoffhaltiges Oxygenat hinzu, welches die Klopffestigkeit verbessert. In den deutschen Raffinerien wird dazu ausschließlich ETBE verwendet. Anteil im Super beträgt ca. 5 -7 u. beim SuperPlus bis zu 13%. Durch den hohen ETBE-Anteil kann auch der Reformat-Anteil geringer ausfallen, welcher generell unsauberer verbrennt.

n-Heptan u. Oktan ist dagegen etwas ganz anderes!

Korrekte Bezeichnung für Oktan ist eigentlich n-Octan. Gibt außer dem n-O"k"tan noch 17 weitere Oktan-Isomere. Also insgesamt 18. Und eins von diesen ist eben diese Referenzsubstanz, anhand der die Klopffestigkeit von Ottosprit bestimmt wird. Und zwar anhand des 2,2,4-Trimethylpentan (ist die Nr. 15).

Und anhand dieser Substanz wird eben die Oktan-"ZAHL" bestimmt. Je nach Prüfmethode wird die Research-Oktanzahl (ROZ) oder die Motor-Oktanzahl (MOZ) ermittelt. Letztere liegt immer rund 10 Punkte niedriger. Sind beides aber nur reine Labor-Werte!

Für uns bzw. für die Praxis entscheidend ist letztlich nur die Straßen-Oktanzahl (SOZ), welche wir eben in REELLEN Versuchsfahrzeugen auf der Straße ermitteln!

Cetanzahl beim Diesel:

Ist ziemlich genau das Gegenteil der Oktanzahl beim Ottosprit. Beim Diesel gilt ja auch genau das Gegenteil. Eben: Je zündwilliger der Sprit desto besser und umso höher die Cetanzahl. Ein praktischer Nutzen ergibt sich bis zu einer Cetanzahl von rund 70.

Wäre der Sprit generell so zündwillig, könnten wir die Motoren noch effizienter auslegen. Wahrscheinlich bekommen unsere bald einen Spritsensor der das erkennen kann und sich so das Motor-Management darauf einstellen kann.

Hoffe, dass das so einigermaßen verständlich war.

Grüße

P. S. Was ich über die Verbrennungs-Abläufe geschr. habe, können wir übrigens mit unseren "gläsernen" Versuchsmotoren alles sichtbar machen und sogar filmen.

Der im vorherigen Beitrag erwähnte "SunDiesel" besteht übrigens nur aus genau 10 unterschiedlichen Verbindungen. Statt gleich aus bis zu 400, wie das beim aktuellen, mineralischen Dieselsprit der Fall ist!

[Ferrocen]

Exzellent - da lernt sogar ein Professor noch was !

Beste Grüße vom Norden in den Süden

Frank

Zitat:

Original geschrieben von Sterndocktor

Na dann versuche ich das mal etwas genauer zu erklären:

Bei einem Otto ist der Verbrennungsablauf ganz anders als bei einem Diesel. Kann man beides überhaupt nicht miteinander vergleichen!

Zuerst der Otto:

Was die Klopfneigung eines Motors betr., so ist da das reine Verdichtungs-Verhältnis zwar ein wichtiger Einflußfaktor, aber eben nicht der einzige. Sondern hängt das immer vom Gesamt-Konzept ab, wie stark oder nicht ein Motor zum klopfen neigt.

Sein sollte es immer so, dass die Verbrennung immer in EINER Flammfront, ausgehend von der Zündkerze, durch den Brennraum verläuft. Also der Sprit direkt um die Kerze als erstes zündet und verbrennt u. der in den Ecken des Brennraums als letztes. Diese Flammfront verläuft mit ca. 150km/h durch den Brennraum.

Bei einer "klopfenden" o. "klingelnden" Verbrennung passiert dagegen folgendes: Unmittelbar NACH der Entzündung durch die Kerze kommt es zu einem Druck- u. Temperaturanstieg im Brennraum. Das ist zwar immer so, nur reicht das hier dann aus, dass sich der Sprit an anderer Stelle (oder Stellen) dadurch von selbst entzündet (i. d. R. in den Ecken des Brennraums), WÄHREND die Verbrennung im Gange ist.

Dadurch kommt es dann zu mehreren gegenläufigen Flammfronten, die dann irgendwo aufeinander treffen. Dadurch verläuft die Verbrennung insges. SCHNELLER ab, der max. Verbrennungsdruck fällt HÖHER aus und liegt dann auch noch FRÜHER (zu früh) an!

Typische Schäden aufgrund starker u. länger anhaltender klopfender Verbrennung sind An- u. Abschmelzungen an den Kolbenböden und/oder Kolben- u. Kolbenbolzen-Brüche!

Und damit das eben nicht passiert, haben neuere Motoren alle eine Klopfregelung. Stellt der Klopfsensor etwas fest, teilt er das sozusagen dem Steuergerät mit, welches daraufhin den Zündwinkel u. ggf. noch Einspritzmenge u. -Zeitpunkt anpasst. Optimal geht das übrigens per Ionenstrom-Messung durch die Zündkerzen. Da sind dann praktisch die Zündkerzen gleichzeitig auch die Klopfsensoren für den jeweiligen Zylinder. Ist besonders bei vielzylindrigen Motoren von Vorteil. Unsere V12 haben das z. B.

Das Verdichten macht übrigens immer nur bis max. dahin Sinn, bis wo der Effekt der "Reaktionsweg-Verkürzung" mehr bringt, als die Kraft die man aufwenden muß um das Gemisch eben zu verdichten. Und oberhalb von ca. 12 : 1 dreht sich das dann eben um. Für weitere Verdichtung muß ab da dann mehr Kraft aufgewendet werden, als die noch höhere Verdichtung auf der anderen Seite nützt.

Oder anders gesagt ist ein Verdichtungsverhältnis bis rund max. 12 : 1 bei einem Otto sinnvoll.

Neben dem Verdichtungsverhältnis ist auch die absolute Luftmasse, die bei der jeweiligen Drehzahl-/Last-Situation verdichtet wird, ausschlaggebend. Oder anders gesagt: Je besser der Motor entdrosselt ist, desto mehr Luft saugt er an und umso mehr Gemisch wird mit dem (immer) gleichen Verhältnis verdichtet - und somit auch stärker verdichtet.

Gilt vom Prinzip her bei einer Aufladung genauso. Je stärker aufgeladen, also vorverdichtet, desto mehr Gemisch wird auch beim gleichen Verhältnis verdichtet, bzw. wird das dann eben stärker verdichtet.

Und umso stärker fällt dann der "Zündungspeak" aus, also der unmittelbar auf die Zündung folgende Druck- u. Temperaturanstieg im Brennraum. Der dann zwar genauso schnell u. steil erst mal wieder abfällt, bevor der dann in einer gleichmäßigen Kurve ansteigt, seinen Höhepunkt erreicht und von da an wieder gleichmäßig abfällt. Nur hilft dass dann halt nichts mehr (dass der Zündungspeak sehr schnell u. steil wieder abfällt), wenn sich das Gemisch da schon in den Ecken von alleine entzündet hat!

Dann spielen dabei auch noch die Brennraumform, die Wärmeableitung aus dem Brennraum, die Gestalltung des Ansaugtrakts (auch ob ich die Luft aus dem heißen Motorraum, oder eben relativ kühle vorne am Kühlergrill, ansauge). eine Rolle. Und bei einem aufgeladenen Otto auch noch die Ladeluft-Kühlung.

Und zu guter Letzt dann auch noch äußere Einflüsse (wie Außentemp u. Luftdruck), die aber natürlich unabhängig von der Motorkonstruktion sind.

Wir geben uns da übrigens immer große Mühe, dass wir den Motor einerseits so effizient wie möglich konstruieren aber der gleichzeitig auch eine geringe Klopfneigung hat. Deshalb reicht auch (fast) allen unseren Motoren die Klopffestigkeit von Super schon locker aus und bekommt auch damit die Klopfregelung so gut wie nie etwas zu tun!

Der optimale Zündzeitpunkt bei der jeweiligen Drehzahl-/Last-Situation ist übrigens immer der, wo dann der max. Verbrennungdruck bei der idealen KW-Stellung (= 8° nach OT) anliegt. Da arbeitet der Motor dann am effektivsten und wird der freigesetzte Verbrennungsdruck am effizientesten genutzt! Und dieser jeweils optimale Zündzeitpunkt (für jede Drehzahl-/Last-Situation unter Berücksichtigung noch anderer Parameter) ist eben im Zündkennfeld hinterlegt.

Deshalb sollte man eigentlich gar nicht mehr erwähnen müssen, dass ein Sprit mit einer lediglich noch höheren Klopffestigkeit (z. b. SuperPlus statt Super) absolut nichts bewirken kann, wenn dem Motor auch schon eine niedrigere reicht. Der also auch schon mit z. B. Super immer mit den optimalen Kennfeldern arbeiten kann u. die Klopfregelung nichts zu tun hat. Bring dann einzig u. alleine eine noch höhere Tankrechnung!

Eine gänzlich selbstständige Entzündung, also unabhängig von der Entzündung durch die Kerze ist wieder etwas anders. Das sind dann Glühzündungen. Z. B. durch eine überhitzte Zündkerze mit falschem Wärmewert oder ein überhitztes Auslaßventil.

Oder eben durch z. B. glühende Teilchen im Brennraum (z. B. Asche). Hierbei kann dann auch das verwendete Motoröl eine Rolle spielen.

Ist also schon "etwas" koplexer", als dass man sagen könne, hohes Verdichtungsverhältnis wäre = niedrige Klopfneigung u. niedriges wäre = geringe Klopfneigung.

Bei Dieselmotor läuft das dagegen ganz anders ab:

Bei Dieselmotoren kann es auch zu keiner Glühzündung bzw. einer vorzeitigen Entzündung kommen, weil der Sprit hier ja erst genau dann eingespritzt wird, wenn er sich auch entzünden SOLL. Deshalb durfte auch der Aschegehalt bei den ACEA "E"-Normen (für die schweren Nutzfahrzeuge) bis zu 2,0 Massen-% betragen (bei den "A"-Normen für die Ottos war der dagegen auch schon vor "low SAPS" auf max. 1,5 begrenzt).

Bei einem Diesel wird KEIN Gemisch verdichtet, sondern saugt der Motor zunächst ja nur reine Luft an, welche durch das hohe Verdichtungsverhältnis so stark verdichtet wird, das die sich bis auf rund 700°C erhitzt. Und in diese heiße Luft wird dann der Sprit eingesprtizt, exakt in dem Moment, wenn er auch zünden SOLL. Auch hier liegt logischerweise kein linearer Verbrennungsdruck an, sondern steigt der auch hier an, erreicht seinen Höhepunkt und fällt dann wieder ab.

Nur das der hier eben schneller ansteigt, einen höheren Maxwert erreicht und auch wieder schneller abfällt, was sich eben auch in einem deutlich härteren Verbrennungsgeräusch bemerkbar macht. Die aktuellen Einspritzsysteme mit den bis zu fünf Einzeleinspritzungen pro Arbeitstakt haben deshalb vor allem das Ziel, den Verbrennungsablauf unterm Strich besser zu "formen", so dass der einmal "weicher" abläuft, der Sprit die Chance hat vollständiger u. sauberer zu verbrennen.

Ablaufen tut das Ganze so: Wenn eingespritzt wird, dann verdampf der Sprit sofort in der heißen Luft und entzündet sich auch sofort. Gibt hier aber KEINE Flamfront in dem Sinne wie beim Otto. Sondern verbrennt hier jeder Einspritzstrahl separat für sich von außen nach innen. Der Sprit außen herum, wo die Spritmeleküle als erstes ihren (Reaktions-) Partner (Sauerstoff) finden verbrennt als erstes u. der im "Kern" eines jeden Strahls als letztes. Und wie schon erwähnt, kann ich hier den gesamten Verbrennungsablauf noch etwas "formen", indem ich den Sprit "häppchenweise" einspritze.

Von einem homogenen Gemisch ist man da aber immer noch "Lichtjahre" entfernt. Und obwohl ein Diesel ("global" auf den gesamten Brennraum bezogen) selbst bei Vollast noch mit Luftüberschuß läuft, gibts da während der Verbrennung bei JEDER Drehzahl-/Last-Situation "regionale" Bereiche, wo eine "Überfettung" vorhanden ist (hier entstehen die Rußpartikel) und gleichzeitig auch sehr "magere" Bereiche, wo die "Hitzenester" entstehen in denen sich die Stickoxide bilden (bei Temperaturen oberhalb ca. 1.800°C).

Unter "nageln" versteht man beim Diesel, wenn der Zündverzug zu lange ist, so dass dann eine größe Menge Sprit schlagartig auf einmal verbrennt!

Oktanzahl Ottosprit:

Bei der "Oktanzahl", also der Klopffestigkeit eines Ottosprits geht es nicht um den Oktan-"Gehalt", sondern um die Oktan-ZAHL.

Ottosprit besteht aus aromatischen, paraffinischen, naphthenischen und olefinischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen. Und da kommt dann noch ein sauerstoffhaltiges Oxygenat hizu, welches die Klopffestigkeit verbessert. In den deutschen Raffinerien wird dazu ausschließlich ETBE verwendet. Anteil im Super beträgt ca. 5 -7 u. beim SuperPlus bis zu 13%. Durch den hohen ETBE-Anteil kann auch der Reformat-Anteil geringer ausfallen, welcher generell unsauberer verbrennt.

n-Heptan u. Oktan ist dagegen etwas ganz anderes!

Korrekte Bezeichnung für Oktan ist eigentlich n-Octan. Gibt außer dem n-O"k"tan noch 17 weitere Oktan-Isomere. Also insgesamt 18. Und eins von diesen ist eben diese Referenzsubstanz, anhand der die Klopffestigkeit von Ottosprit bestimmt wird. Und zwar anhand des 2,2,4-Trimethylpentan (ist die Nr. 15).

Und anhand von dieses Substanz wird eben die Oktan-"ZAHL" bestimmt. Je nach Prüfmethode wird die Research-Oktanzahl (ROZ) oder die Motor-Oktanzahl (MOZ) ermittelt. Letztere liegt immer rund 10 Punkte niedriger. Sind beides aber nur reine Labor-Werte!

Für uns, bzw. für die Praxis entscheident ist letztlich nur die Straßen-Oktanzahl (SOZ), welche wir eben in REELLEN Versuchsfahrzeugen auf der Straße ermitteln!

Cetanzahl beim Diesel:

Ist ziemlich genau das Gegenteil der Oktanzahl beim Ottosprit. Beim Diesel gilt ja auch genau das Gegenteil. Je zündwilliger der Sprit, desto besser und umso höher die Cetanzahl. Ein praktischer Nutzen ergibt sich bis zu einer Cetanzahl von rund 70.

Wäre der Sprit gerell so zündwillig, könnten wir die Motoren noch effizienter abstimmen. Wahrscheinlich bekommen unsere bald einen Spritsensor, der das erkennen kann und sich das Motormanagemanet darauf einstellen kann.

Hoffe, dass das so einigermaßen verständlich war.

Grüße

Das was ich über die Verbrennungs-Abläufe geschr. habe, können wir übrigens mit unseren "gläsernen" Versuchsmotoren alles sichtbar machen und sogar filmen.

Der im vorherigen Beitrag erwähnte "SunDiesel" besteht übrigens nur aus genau 10 unterschiedlichen Verbindungen (statt aus bis zu 400, wie das beim aktuellen, mineralischen Dieselsprit der Fall ist.

[PS-Schnecke3501]

Aloha Frank!
Noch 'ne Lektion für den Prof : beim Zitieren nicht immer alles mitnehmen... Es reichen Quellenangaben oder Fußnoten 🙂

Viele Grüße,
Torsten

[PS-Schnecke134513]

@Sterndocktor

Beim Otto war mir soweit eigentlich alles klar. Wobei du nicht eindeutig zwischen klingeln und klopfen unterscheidest. Ist IMHO aber recht wichtig.

Zum Diesel wollte schon eine weitere Frage stellen, aber ich glaube ich habe es nun begriffen.

Klingeln ist nicht möglich weil entweder der zur Gemischbildung nötige Sauerstoff noch fehlt (Strahlinneres) oder aber Diesel sowieso unmittelbar beim Kontakt mit heissem O2 verbrennt, noch bevor er überhaupt die Zeit hätte ein molekular stöchiometrisches Gemisch zu bilden welches detonieren und so Klingeln bewirken könnte.

OK, wieder was gelernt.

Danke doc und ferrocen

Zitat:

Nur dass der hier eben schneller ansteigt, einen höheren Maxwert erreicht und auch wieder schneller abfällt,

Dazu auch eine Frage. Ich war bisher der Meinung dass Diesel langsamer verbrennt als Ottosprit. Ich war der Meinung dass durch diese langsamere Verbrennung länger Druck auf den Kolben wirkt, was zu einem bestimmten Teil das höhere Drehmoment des Diesels ausmacht. Ist dies falsch?

@ferrocen:
Die Frage nach einer ISBN Nummer gillt noch 😉 Und jetzt guten Appetit.

[Spurverbreiterung135437]

Zitat:

Original geschrieben von Sterndocktor

Cetanzahl beim Diesel:

Ist ziemlich genau das Gegenteil der Oktanzahl beim Ottosprit. Beim Diesel gilt ja auch genau das Gegenteil. Eben: Je zündwilliger der Sprit desto besser und umso höher die Cetanzahl. Ein praktischer Nutzen ergibt sich bis zu einer Cetanzahl von rund 70.

Der im vorherigen Beitrag erwähnte "SunDiesel" besteht übrigens nur aus genau 10 unterschiedlichen Verbindungen. Statt gleich aus bis zu 400, wie das beim aktuellen, mineralischen Dieselsprit der Fall ist!

V-Power hat eine Cetanzahl von nahezu 70 und SunDiesel ist nichts anderes als BTL was chemisch identisch ist mit GTL was bekanntlch zu 5% in V-Power enthalten ist und mittelfristig 10% erreichen soll!

5 Prozent sind aber jetzt schon 10x mehr als etwa 5 Promille...

[Turboschlumpf7317]

Zitat:

Original geschrieben von aurian

Ich war der Meinung dass durch diese langsamere Verbrennung länger Druck auf den Kolben wirkt, was zu einem bestimmten Teil das höhere Drehmoment des Diesels ausmacht. Ist dies falsch?

Viel mehr Drehmoment hat ein Diesel doch gar nicht. Natürlich darf man keinen Turbodiesel mit einem Saugbenziner vergleichen!

[PS-Schnecke134513]

Zitat:

Original geschrieben von Jan0815

Viel mehr Drehmoment hat ein Diesel doch gar nicht. Natürlich darf man keinen Turbodiesel mit einem Saugbenziner vergleichen!

Drum schrieb ich ja ganz klar "zu einem gewissen Teil"

Es ist ganz klar dass der Grossteil des hohen Drehmoments von der Aufladung kommt.

Nur kenne ich leider keinen aktuellen Saugdiesel (PKW) dessen Werte man zum Vergleich nehmen könnte. Der Bereich 100Nm/L sind bei Saugbenzinern wohl aktuell die Referenz.