Reduktion Abgastemperatur durch Anfettung
Hi,
Durch den Blog von @GaryK meine ich kapiert zu haben wie Anfettung die Abgastemperatur reduziert (höhere Abbrandgeschwindigkeit und damit länger Zeit zum abkühlen. P1/T1= P2/T2).
Das passt auch 100% zum Effekt das Motoren nach dem Tunen gerne die Kolben wegschmelzen wenn die Injektoren verkokt sind (zu wenig Kraftstoff, zu langsame Verbrennung, zu hohe Abgastemperatur, Pech gehabt).
Durch eine Diskussion in einem News Thema bin ich auf diese Seite gestoßen. @Mozartschwarz
Zitat:
Der zusätzlich zugeführte Kraftstoff kann die Verbrennungstemperatur nicht erhöhen, da eine vollständige Verbrennung ja nicht möglich ist; ein Teil der chemischen Energie des Kraftstoffs verbleibt insbesondere im ausgestoßenen Kohlenmonoxid. Die Verbrennungstemperatur nimmt sogar ab (oft um ca. 50 bis 100 Kelvin), da die Verdunstung des Kraftstoffs Wärme verzehrt (? Verdampfungswärme).
Soweit so gut, aber 100 Kelvin sind ja ehr Peanuts (wenn man bedenkt bei welcher Temperatur der Kolben schmilzt und wann er noch genug Festigkeit hat um 100PS rauszuhauen).
Zitat:
Die Flammengeschwindigkeit wird mit angefettetem Gemisch etwas höher. Dies kann beim Betrieb mit hohen Drehzahlen nützlich sein, wo wenig Zeit für die Verbrennung zur Verfügung steht.
WTF!?!
Der Lambdawert wird ja bei Sportmotoren gerne mal auf 0.8 runtergeregelt um mehr Leistung zu generieren. Das muß doch über schnelleren Abbrand und damit höheren Mitteldruck laufen.
Es gibt zwar alles im Internet nachzulesen, allerdings ist da auch sehr viel Käse dabei.
Könnte mich dahingehend mal bitte jemand erleuchten (aber bitte keiner der das vorher googeln muß 😉).
Grund der Diskussion war wieder mal LPG. Daß Benzin hier durch Verdunstung auch etwas zur Temperaturreduktion beiträgt bezweifle ich nicht, der Hauptteil sollte doch aber über die Abbrenngeschwindigkeit laufen.
Vielen Dank!
Gruß Metalhead
Beste Antwort im Thema
Es geht um beides. Je schneller der Abbrand, desto höher ist die lokale Spitzentemperatur, desto kälter wird aber das Abgas durch die bessere Expansion.
Der Effekt "Kühlung durch Anfettung" beruht auf beiden Umständen. Sowohl schnellere Flamme als auch geringere spezifische Energie. Die schnellere Flamme hatten wir schon.
C + O2 verbrennt zu CO2 und das setzte 393 kJ/mol frei (http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?...)
2C + O2 setzt 2CO frei und die haben "nur" jeweils(!) 110 kJ/mol. Siehe http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?... ... also in Summe 220 kJ/mol. Was die Spitzentemperatur in der Flamme etwas herabsetzt (und damit auch den Wirkungsgrad, Kunststück).
Dass die Kolbengeschwindigkeit eine Rolle spielt kann man sich auch ganz einfach ableiten: Wenn ich viel zu spät verbrennen würde und nicht gescheit expandiere, dann hab ich die volle Flammtemperatur anliegen - weils ein Gasbrenner ist. Damit strebt das Verhältnis von Sptitzentemperatur zu Abgastemperatur gegen eins und der Carnot-Wirkungsgrad geht gegen Null.
Auch deswegen haben etliche "jüngere" Sparbenziner wie der kleine 160er Benz sehr reduzierten Kolbenhub bei moderater Drehzahl. Das senkt die Kolbengeschwindigkeit auf komforable 15 m/s bei Nennleistung ab und kommt dem Wirkungsgrad entgegen. Porsche GT3 und die alten Lamborghini Gallardos haben Kolbengeschwindigekiten über 23 m/s und entsprechend besch*** Wirkungsgrade. Obwohl der Gallardo eher ein "Langhuber" ist.
Allgemein kann man bei Leistungsstarken Autos gucken, wie schnell sich der Kolben maximal bewegt (zwei mal Hub mal Umdrehungen/s). Je schneller desto "zickiger" und durstiger sind die. Der aktuelle 500PS Alfa Biturbo im Giulia hat zum Beispiel deutlich weniger Kolbengeschwindigkeit als mein nominal 220PS Audi. Und mein 200PS/l Sportmotorrad trotz 13.500 RPM ebenfalls weniger als ein 5-Ventiler Audi V8, der keine 7000 Touren macht.
57 Antworten
Aha, die Vollastanfettung gabs aber schon vor dem DI.
Gruß Metalhead
Anfettung ja, Abkühlung eher weniger. Bei vorgelagerter Einspritzung verdampft idealerweise "alles" im Ansaugbereich.
Eher weniger... ??? Viel Zeit und Weg idt da in aller Tegel ja nicht... Der Gedankengang ist aber schonmal gut...
Zitat:
@GaryK schrieb am 28. August 2017 um 15:02:54 Uhr:
Anfettung ja, Abkühlung eher weniger. Bei vorgelagerter Einspritzung verdampft idealerweise "alles" im Ansaugbereich.
Und trotzdem ging mit fetterem Gemisch die Abgastemeratur runter.
Das funktioniert auch bei Gas. 😉
Gruß Metalhead
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Nicht bestritten. Außer man fährt CNG, da ist die Flammgeschwindigkeit bei Lambda=1 am höchsten. Ergo bringt Anfettung nichts außer Mehrverbrauch und weniger Leistung.
@metalhead79
Eine unbestätigte Aussage...LPG nimmt dabei weniger Energie auf. Übrigens aus der angesaugten Luft. Also das Gemisch wird halt vor dem Einlassventil kühler...Nehm ich mal an... Es geht auch nicht drum ob LPG garnicht kühler wird.
Zitat:
@GaryK schrieb am 28. August 2017 um 16:34:11 Uhr:
Nicht bestritten.
Du nicht. 😉
Wir sind da einer Meinung.
Zitat:
Außer man fährt CNG, da ist die Flammgeschwindigkeit bei Lambda=1 am höchsten. Ergo bringt Anfettung nichts außer Mehrverbrauch und weniger Leistung.
Das ist 'ne andere Baustelle. Da kann man dann bei nachgerüsteten Motoren (die Anfettung macht ja das Motorsteuergerät) beruhigt sagen: "keine Vollast mehr" und damit hätte man auch Recht.
Gruß Metalhead
Zitat:
@mozartschwarz schrieb am 28. August 2017 um 16:35:15 Uhr:
...Gas nimmt dabei weniger Energie auf. Übrigens aus der angesaugten Luft. Also das Gemisch wird halt vor dem Einlassventil kühler...
Dann ist aber spätestens die flüssig einspritzende Gasanlage im Vorteil im Gegensatz zu Benzin, weil da ja noch mehr Energie weggeht.
Gruß Metalhead
Mag sein. Aber auch nicht Gegenstand der Diskussion.. Zumindest nicht der auslösenden...
Zitat:
@mozartschwarz schrieb am 28. August 2017 um 16:40:26 Uhr:
Mag sein. Aber auch nicht Gegenstand der Diskussion.. Zumindest nicht der auslösenden...
Im News-Thread war ja wieder mal das böse Gas schuld und darf nicht getreten werden.
Zumindest mit flüssig-Einspritzung wäre das Argument "Verdunstungskälte" ja vom Tisch.
In Sachen LPG sind IMHO zu 95% Stammtischweisheiten aus alten Venturi-Zeiten im Umlauf (auf die ja manches Argument noch zugetroffen hat).
Gruß Metalhead
Ändert ja nichts an deinem Auftreten. Ist ja auch nicht so das nicht mit Venturi oder Sequenziell umgerüstet wird...
Zitat:
@mozartschwarz schrieb am 28. August 2017 um 17:02:04 Uhr:
Ändert ja nichts an deinem Auftreten.
Hä? Wat für Auftreten?
Gruß Metalhead
Naja. Du erklärst da einige für doof. Zumindest kommt es so rüber. Ich dacht immer ich würde es oft übertreiben....
Nun wirds aber OT. Wie schon per PN geschrieben bin ich lieber vorsichtig was die Volllast angeht und auch bzgl der Empfehlungen die ich geb oder nicht...
Zitat:
@GaryK schrieb am 28. August 2017 um 15:02:54 Uhr:
Anfettung ja, Abkühlung eher weniger. Bei vorgelagerter Einspritzung verdampft idealerweise "alles" im Ansaugbereich.
In dem Bereich um den es hier geht, also beim Nennpunkt, ist das i.d.R. nicht mehr der Fall, zu kurz ist die Zeit, zu groß die eingespritzte Menge, zu lange die Einspritzzeit. Der Abkühleffekt der angesaugten Luft ist aber auch beim MPFI da, nur nicht mehr so ausgeprägt wie beim DI.
Zitat:
@mozartschwarz schrieb am 28. Aug. 2017 um 15:32:38 Uhr:
Naja. Du erklärst da einige für doof.
Echt, das sind aber nur welche mit Argument "isso".
Wenn einer etwas anders versteht muß er es auch erklären können.
Gruß Metalhead