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Ottomotoren ohne Volllastanreicherung
Guten Abend,
ich bin gerade am Suchen, welche Motoren auch bei Volllast eine aktive Lambdaregelung haben. Bisher habe ich ein paar Modelle einer alten Mercedes S - Klasse (W140), V8 und V12 sowie ein alter Opel - Vierzylinder im Omega A gefunden.
Interessant zu wissen: Da viele Aggregate baujahrabhängig mit und ohne Volllastanreicherung angeboten wurden, kann man gut erkennen, dass der Gewinn an Leistung durch das fette Gemisch bei Volllast marginal ist, meist im einstelligen PS - Bereich. Aktuell wird bei Volllast nicht gemessen, ich finde allerdings, dass es an der Zeit ist, auch dem Hochlastbereich volle Aufmerksamkeit zu schenken. Bei einem schwächeren Aggregat kommt es durchaus häufiger vor, dass man beim Fahren das Pedal voll durchtritt, mit der Folge eines dann sehr hohen Schadstoffausstoßes.
Kennt jemand aktuelle Motoren völlig ohne diese Anreicherung? Vom Ford 1.0 Turbo weiß ich, dass er bei Volllast für einen Turbomotor nur leicht anfettet.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Warum nennst Du übertriebene Beispiele, nur um einen Beitrag in´s Lächerliche zu ziehen? Es geht darum, dass oftmals eine Volllastanreicherung nicht in diesem Umfang oder sogar gar nicht nötig ist und nur im Extremfall erfolgen sollte. Viele Motoren fetten sogar dann an, wenn man bei 1000 U/min. Vollgas gibt, das ist völlig unnötig und erhöht nur Verbrauch und vor allem die Schadstoffe, letztere massiv.
1. Wie willst Du ohne Herstellerdaten überhaupt wissen ob eine Vollastanreicherung nötig und wenn Ja übertrieben ist.
2. Ist Vollgas bei 1000 Umdrehungen bei den meisten Motoren einer dermaßen dämliches Szenario das man schlicht eine Anfettung braucht damit der Motor nicht absäuft. Aber wenn Einige mal mit einem halbwegs aktuellen Modell einen Versuch machen würden, bei niedrigen Drehzahlen deutlich unter 1500) im hohen Gang Vollgas und dann mit dem Pedal spielen, das werdet Ihr feststellen das zwischen Vollgas und Halbgas kein Unterschied ist da der Motor den Sprit bekommt der aktuell weitgehend genutzt werden kann.
Bei einer Momentanverbrauchsanzeige sieht man dann, zumindest bei Meinem, einen konstanten Verbrauch über einen größeren Drehzahlbereich. Der Sprit wird also recht genau der Menge angepasst die der Motor bei der aktuellen Drehzahl und Drosselklappenstellung verarbeiten kann.
Ohne Spritüberschuss ist keine Beschleunigung möglich, ganz einfach.
Und was das UBA angeht, bei vielen Meldungen hat man den Eindruck das dort nicht die hellsten Lichter der Firma Dunkel zu finden sind. Aber dafür haben Sie sehr große ideologische Scheuklappen. :D
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66 Antworten
Zitat:
kann man gut erkennen, dass der Gewinn an Leistung durch das fette Gemisch bei Volllast marginal ist, meist im einstelligen PS - Bereich.
Es geht auch eher bei vollast um den Bauteileschutz, nicht um die leistung. Der Sprit wird dann 2 lager aufgeteilt, einmal um die Maxleistung zu erreichen und ein weiterer teil ist der bauteileschutz vor überhitzungschäden.
Zitat:
Vom Ford 1.0 Turbo weiß ich, dass er bei Volllast für einen Turbomotor nur leicht anfettet.
Der ecoboost hat einen wassergekühlten, im zylinderkopf integrierten Abgaskrümmer. Daher sind die turbinentemperaturen niedriger und daher hat der motor den vorteil dass bei vollast nicht so stark mit Sprit gekühlt werden als bei anderen Turbomotoren.
Zitat:
ich finde allerdings, dass es an der Zeit ist, auch dem Hochlastbereich volle Aufmerksamkeit zu schenken
Bei vollast werden alle motoren heiss, darum laufen sie bei vollast leicht fetter.
Turbomotoren müssen halt zusätzlich noch auf die AGT achten, das ist beim Sauger nicht nötig aber auch sauger müsse bei vollast etwas fetter laufen, sonst gibts nette brandlöcher in den kolben.
Einsparpotenzial ergibt sich im Teillastbetrieb da kann man sogesehen sogar über Lamda 1.00 gehen. Toyota hat es mit ihren Carinas und ihren den Magermix Motoren in den 90ern vorgemacht. Die waren sehr sparsam.
Mit heutigen Turbomotoren braucht man im Alltag die Volllast nur extrem selten und wenn dann meist nur kurze Zeit. Die Einzigen, die sich wirklich an Volllastanreicherung stören, sind Vmax Autobahnheizer.
Hier und hier noch zwei Artikel diesbezüglich, die ich recht interessant finde.
Zitat:
Original geschrieben von RedRunner10
Mit heutigen Turbomotoren braucht man im Alltag die Volllast nur extrem selten und wenn dann meist nur kurze Zeit. Die Einzigen, die sich wirklich an Volllastanreicherung stören, sind Vmax Autobahnheizer.
Dafür brauchen Turbomotoren deutlich mehr Anfettung.
Die greift eben nicht bei Vollast, sondern bei dem, was bei einem gleich großen Sauger etwa Vollast wäre. Das bedeutet bei einem Auto wie Deinem Polo (1,2 Liter und schwerer als manche Mittelklasselimousinen), daß die Lastanfettung etwa losgeht, wenn Du so heftig beschleunigst, daß jemand mit einem Seat Marbella Dich nicht mehr ausbeschleunigen kann.
Bei meinem Turbo (Zwei Liter, 147 kW) kommt die Lastanfettung meistens deshalb nicht zum Tragen, weil ich deutlich unter dem bleibe, was der gleich große Sauger (100 kW) schafft.
Der Ford Ecoboost kann die Anfettung weit zurückfahren, weil der Krümmer gekühlt wird. Auch dort, wo er mehr stemmt als ein gleich großer Sauger.
Auf die Eingangsfrage nach Motoren, die nicht oder nur sehr wenig anfetten, kann ich die Atkinson-Motoren aus den Toyota-Hybrinden is Feld führen. Durch den Atkinson-Zyklus läuft er sowieso kühler als ein "normaler" Otto, die Drehzahl ist auf ein Maß begrenzt, das für Ottos sehr gering ist (je nach Baureihe 4000 bis 5000/min), das macht die Anfettung ziemlich überflüssig. Es würde auch der Idee des Prius widersprechen.
Und zumindest der aktuelle Prius tauscht wie die genannten Ford Wärme zwischen Auspuff und Kühlwasser - dort allerdings zum Zweck, daß das Kühlwasser schneller warm wird und die Heizung den Innenraum mit Wärme versorgen kann.
Zitat:
Original geschrieben von meehster
Die greift eben nicht bei Vollast, sondern bei dem, was bei einem gleich großen Sauger etwa Vollast wäre. Das bedeutet bei einem Auto wie Deinem Polo (1,2 Liter und schwerer als manche Mittelklasselimousinen), daß die Lastanfettung etwa losgeht, wenn Du so heftig beschleunigst, daß jemand mit einem Seat Marbella Dich nicht mehr ausbeschleunigen kann.
Im aktuellen ADAC - Test wurde auch der 1.2 TSI vom Polo getestet und im Ökotest als "vorbildlich sauber" betitelt, und zwar bezüglich der CO - Emissionen (spricht für eine späte Anfettung) und sogar der Emission an Ruß (bei einem Direkteinspritzer erstaunlich). Lies mal selber durch, ist interessant. Selbst ein BMW 328i (2.0 Turbo) hatte bei Richtgeschwindigkeit (bis dorthin testen die nämlich) schon erhöhte CO - Emissionen, was für eine recht schlampige Abstimmung spricht.
Am schlimmsten war übrigens der Fiat 0.9 Twin Air mit satten 18g/km an CO, das ist der Hammer, zeigt aber deutlich auf, woher der hohe Verbrauch bei höherer Last stammt, nämlich aus einer übertrieben starken Anfettung. Lustig auch, wenn Fiat diesen Motor aufgrund seines geringen EU - CO² - Ausstoßes als "saubersten Benziner" betitelt, denn in Wirklichkeit ist das eine Dreckschleuder, zumindest auf der Autobahn. Zum Vergleich: Die besten schaffen 0.1 g/km bei 130 km/h.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Hier noch ein Artikel diesbezüglich, den ich recht interessant finde.
Der artikel ist recht übel durcheinander gewürfelt.
Einmal geht es um die lamdaabschaltung dann geht es weiter im text es um die vollastanreicherung und dann gehts um die beschleunigungsanreicherung.
Drei unterschiedliche themen die völlig unterschiedliche funktionen haben.
Zitat:
Das kann jeder selber feststellen“, erläutert UBA-Experte Friedrich, „wenn das Endrohr innen schwarz ist, erfolgt eine starke Abschaltung. Wenn das Auspuffende innen hingegen etwas rostig ist, findet selten Abschaltung statt.“
Seine Erkenntnisse sammelt Friedrich, um „in Brüssel mit stichhaltigen Argumenten aufzutreten“. Sein Ziel: ein Verbot der Anfettung in allen Betriebszuständen des Motors. Allenfalls bei Temperaturüberschreitungen am Kat während Passfahrten hält der Berliner Beamte das Verfahren für akzeptabel.
Das beste im text wie ich finde, da sieht man dass der Experte keine ahnung hat.
Ohne die beschleunigungsanreicherung ist ein betrieb des Motors nicht möglich. Beim tritt auf das gaspedal muss der plötzliche überschuss an Luftmasse schnell mit sprit angereichert werden. Passiert das nicht führt das zu Magerpatschen, einer fehlzündung in den ansaugtrakt und der Motor ist aus..
Selbst die vergaser haben dafür beschleunigerpumpen um das zu bewerkstelligen.
Zitat:
Trotzdem kritisiert das Berliner Umweltbundesamt (UBA) die Autohersteller jetzt massiv. „Die Fahrzeuge könnten problemlos noch viel sauberer werden“, behauptet Axel Friedrich, zuständiger Fachbereichsleiter beim UBA.
Theoretisch wäre vieles möglich.
-Drehzahlbegrenzung auf 4000rpm, dadurch wäre noch zahmere nockenwellen möglich.
- gesetzlich feste ladedruckwerte max 0,5bar
-beschränkung der Höchstgeschwindigkeit der Fahrzeuge
Aber mal ehrlich wer will das schon haben. :eek: :o
Bis Richtgeschwindigkeit kämen auch die Sauger von der Größe der TSIs locker ;)
Bei einem 0,9-Liter wie bei den Fiats wird es schon schwieriger. Ja, 18 g sind schon sehr heftig. Selbst dafür, daß es nur ein 0,9er ist.
Wie sauber ein Motor ist, hat bekanntlich auch sehr sehr wenig damit zu tun, wie viel CO2 hinten rauskommt. Und von wegen Klima: Da kommen mehr mol des Treibhausgases Dihydrogenmonoxid (H2O) aus dem Auspuff als CO2.
Zitat:
Selbst ein BMW 328i (2.0 Turbo) hatte bei Richtgeschwindigkeit (bis dorthin testen die nämlich) schon erhöhte CO - Emissionen, was für eine recht schlampige Abstimmung spricht.
Das muss nicht mal eine schlampige abstimmung sein. Motoren sind nicht alle gleich auch die Zylinderkopfkonstruktion ist bei allen unterschiedlich. Beim design der abgaskrümmer und ansaugbrücken kann nicht immer der optimalste weg genommen werden auch um noch reparaturen, oder genügend platz für andere anbauteile zu haben.
So kommt es häufig vor dass bei den Motoren nicht immer alle Zylinder die gleiche Füllung und abgastemperatur haben.
So kann ein zylinder locker mal 100° oder mehr höhere Abgastemperatur haben, da man für eine einzelne düse nicht seperat die einspritzzeit wählen kann müssen alle 3 anderen mitziehen und laufen eben leicht fetter.
Zitat:
Original geschrieben von Anarchie-99
Einmal geht es um die lamdaabschaltung dann geht es weiter im text es um die vollastanreicherung und dann gehts um die beschleunigungsanreicherung.
Volllastanreicherung und Lambdasondenabschaltung sind die gleichen Dinge.
Zitat:
Selbst die vergaser haben dafür beschleunigerpumpen um das zu bewerkstelligen.
Die Beschleunigerpumpen dienten nur dafür, um beim schnellen Gasgeben das Gemisch nicht abmagern zu lassen, beim sachten Beschleunigen spritzten die keinen Tropfen ein, ist auch nicht nötig.
Zitat:
-Drehzahlbegrenzung auf 4000rpm, dadurch wäre noch zahmere nockenwellen möglich.
- gesetzlich feste ladedruckwerte max 0,5bar
-beschränkung der Höchstgeschwindigkeit der Fahrzeuge
Warum nennst Du übertriebene Beispiele, nur um einen Beitrag in´s Lächerliche zu ziehen? Es geht darum, dass oftmals eine Volllastanreicherung nicht in diesem Umfang oder sogar gar nicht nötig ist und nur im Extremfall erfolgen sollte. Viele Motoren fetten sogar dann an, wenn man bei 1000 U/min. Vollgas gibt, das ist völlig unnötig und erhöht nur Verbrauch und vor allem die Schadstoffe, letztere massiv.
Wer gibt bei 1000 U/min Vollgas? Da sollte man eher runterschalten, so wie das mein DSG macht.
Dann nimm halt 2000 U/min., meine Güte. Es geht nicht um die Drehzahl, sondern darum, dass die Anreicherung drehzahlunabhängig erfolgt, was technisch gesehen unnötig ist, weil man bei 2000 oder 3000 U/min. kaum eine Überhitzung der Auslassventile zu befürchten hat.
Zitat:
Original geschrieben von bbbbbbbbbbbb
Warum nennst Du übertriebene Beispiele, nur um einen Beitrag in´s Lächerliche zu ziehen? Es geht darum, dass oftmals eine Volllastanreicherung nicht in diesem Umfang oder sogar gar nicht nötig ist und nur im Extremfall erfolgen sollte. Viele Motoren fetten sogar dann an, wenn man bei 1000 U/min. Vollgas gibt, das ist völlig unnötig und erhöht nur Verbrauch und vor allem die Schadstoffe, letztere massiv.
1. Wie willst Du ohne Herstellerdaten überhaupt wissen ob eine Vollastanreicherung nötig und wenn Ja übertrieben ist.
2. Ist Vollgas bei 1000 Umdrehungen bei den meisten Motoren einer dermaßen dämliches Szenario das man schlicht eine Anfettung braucht damit der Motor nicht absäuft. Aber wenn Einige mal mit einem halbwegs aktuellen Modell einen Versuch machen würden, bei niedrigen Drehzahlen deutlich unter 1500) im hohen Gang Vollgas und dann mit dem Pedal spielen, das werdet Ihr feststellen das zwischen Vollgas und Halbgas kein Unterschied ist da der Motor den Sprit bekommt der aktuell weitgehend genutzt werden kann.
Bei einer Momentanverbrauchsanzeige sieht man dann, zumindest bei Meinem, einen konstanten Verbrauch über einen größeren Drehzahlbereich. Der Sprit wird also recht genau der Menge angepasst die der Motor bei der aktuellen Drehzahl und Drosselklappenstellung verarbeiten kann.
Ohne Spritüberschuss ist keine Beschleunigung möglich, ganz einfach.
Und was das UBA angeht, bei vielen Meldungen hat man den Eindruck das dort nicht die hellsten Lichter der Firma Dunkel zu finden sind. Aber dafür haben Sie sehr große ideologische Scheuklappen. :D
Zitat:
Volllastanreicherung und Lambdasondenabschaltung sind die gleichen Dinge.
Eben nicht man kann auch die lamdasonden abschalten und den Motor vom einspritzkennfeld her gesehen magerer stellen, allerdings kommt man damit nicht weit, für Vollgasorgien muss angefettet werden um die Temperaturen unter kontrolle zu halten, ansonsten brennen dir die kolben ab..
Zitat:
Die Beschleunigerpumpen dienten nur dafür, um beim schnellen Gasgeben das Gemisch nicht abmagern zu lassen .
richtig und oben habe ich bei dem thema von beschleunigungsanreicherung gesprochen, schau dir mal paar kennfelder an, dann siehst du dass bei einem wechsel der last immer eine leichte anfettung mit einprogrammiert wird, ansonsten würde die kiste gar nicht sauber/ruckfrei beschleunigen..
Zitat:
beim sachten Beschleunigen spritzten die keinen Tropfen ein, ist auch nicht nötig
klar wenn man das gaspedal in mm schritten nach untern bewegt, so will aber sicher keiner beschleunigen wollen.
Zitat:
Warum nennst Du übertriebene Beispiele, nur um einen Beitrag in´s Lächerliche zu ziehen?
Ins lächerliche ziehen war nie meine absicht, ich habe technische vorschläge angeführt den spritverbrauch deutlich zu senken. Einige davon werden heute schon genutzt.
Drehzahlreduzierung wurde in der Formel 1 jetzt erst eingesetzt denn nicht ohne grund hat man die drehzahl von 20000rpm auf nur noch 15000rpm reduziert.
Man geht von runde 10Liter einsparung nur durch diese maßnahme aus.
Wie oft fährst du denn drehzahlen von 5000-7500rpm in deinem Auto?
Die meisten turbobenziner sind heute schon so gestaltet dass sie bei höheren drehzahlen leistungstechnisch nachlassen. Das liegt an den kleinen Ladern die heute ihren weg in den motorraum finden damit bei 1200rpm schon über 250nm anliegen.
Zitat:
Es geht darum, dass oftmals eine Volllastanreicherung nicht in diesem Umfang oder sogar gar nicht nötig ist und nur im Extremfall erfolgen sollte.
Da stimm ich dir schon zu, denoch muss man dann wissen wie stark die anreicherung stattfindet, diesen throttle pump effekt kann man im Steuergerät einstellen.
Aber das Problem ist, dass jeder Motor andere Werte brauch damit er sauber läuft. Da kann man nicht einfach wert x nehmen und den auf alle Hersteller verpflichtend einführen.
Bei Audi wurde z.B. bei einem Baujahr je nach Konzept unterschiedliche Anreicherngen genutzt. Ein Bekannter hat einen Audi A2 1.4 Benziner. Der fettet laut OBD2 nie mehr als auf Lambda 0.9 an. Mein 3.0i aus dem gleichen Baujahr geht beim leisesten Druck aufs Gas sofort auf Lambda 0.8, auch bei tiefen Drehzahlen. Warum? Weil die Geschwindigkeit der Flamme um etwa Lambda 0.8 am höchsten ist, siehe in meine Signatur.
Beide Fahrzeuge haben (soviel ich weiss) Breitbandsonden verbaut, das Steuergerät stellt also nicht auf "fett", sondern REGELT auf Lambda 0.8 ein. Vorteil an Lambda 0.8: Wenn ein -CH2- mit 1.5 O2 verbrannt wird, dann entsteht CO2 und H2O. Maximale Energie ist maximale Flammtemperatur. Wenn man aber -CH2- mit 1 O2 verbrennt, dann entsteht nur CO und H2O. Beim Entstehen von CO wird aber weniger Energie frei. Klingt schlecht, bis man sich die Reaktion bei einer konstanten Sauerstoffmenge und damit die andere Seite der Medaille betrachtet. Der gleiche Sauerstoff kann bei leichtem Überschuss an Kraftstoff ein Molekül CO mehr produzieren, verschenkt aber etwas an Brennwert. Das bringt bildlich gesprochen Druck auf den Kolben und senkt trotzdem die Spitzentemperatur. Ist der Motor konservativ ausgelegt, kappst du einfach oben potenzielle Leistung und gewinnst bei gleicher thermischer Belastung beim Spritverbrauch. Weil weniger Kraftstoff etwas wärmer / sparsamer verbrennend den gleichen Wärmestrom hat wie etwas mehr Kraftstoff, der etwas kälter abbrennt.
Nun ist die Frage, was der "Produktdesigner" von einem Motor will. Beim A2 wollte der so wenig wie möglich Sprtverbrauch, deswegen die geringe Anfettung. Der Designer "meines" 3.0i A4 hat einen Langhuber (93mm Hub, 82mm Bohrung) mit einem 5-Ventilkonzept zur Drehzahlsau gemacht und wegen "sportlich" mit einem eher kurzen Getriebe versehen. Damit hat Audi damals versucht zu kaschieren, dass die Ventilsteuerung beim Wettbewerber BMW klar besser war und die auch ohne 5V Geraffel aus dem selben Hubraum alltagsirrelevante Mehrleistung sowie einen etwas besseren Drehmomentverlauf geholt haben. Der 3.0 ASN ist kein schlechter Motor, nur unnötig durstig und zu hoch drehend. Mit seinem höheren Hub hat der das Drehmo aber schön in der Mitte, was im Alltag hervorragend mit einem lang übersetzten Getriebe gepasst hätte. Chance vertan. Aber damals kostete der Sprit auch nur 1€/l.