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Theoretisch maximale Verdichtung

Themenstarteram 22. Juli 2018 um 19:23

Hallo Leuz!

Ich werd noch wahnsinnig beim googeln!

Ich will eigentlich nur etwas gaaaanz "einfaches" wissen:

Was sind die maximal möglichen Verdichtungsverhältnisse je nach Sprit (also ohne Selbstzündung und wir ignorieren, dass jeder Motor anders ist - nur die rein theoretischen Werte!)

Super 95

Super Plus (98)

Premiumkacke 102 Oktan

E85

E50

E100

Das einzige, was ich finden konnte, ist, dass normaler 95er zwischen 11 und 12 so meistens seine Grenze erreicht. Ich habe keine Ahnung, warum ich sonst gar nichts finden kann. :(

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13 Antworten

Such mal nach Mazda Skyaktive, dort haben Sie 14:1, wie bei ihren Dieselmotoren

Ottokraftstoff entzündet sich nicht wegen zu hohem Druck oder zu hoher Verdichtung, sondern wegen zu hohen Temperaturen.

Daher wäre eine solche max. Verdichtung mindestens von der Temperatur abhängig.

Deswegen gibts dazu auch keine "Tabellenwerte".

Du müsstest also erstmal die Zündtemperaturen (nicht Flammtemperatur!) recherchieren und kannst dann mithilfe der Gleichungen der adiabaten Zustandsänderung ausrechnen bei welcher Starttemperatur und welcher Verdichtung diese Temperatur erreicht wird.

In der Realität ist das halt sehr komplex, hängt von der Motortemperatur, der Ansaugtemperatur und von der Zündung ab, die erhöht nämlich den Druck im Brennraum ebenso wie die Verdichtung und kann eine Selbstzündung (Klopfen) hervorrufen. Auch z.B. zu heisse Bauteile wie eine Zündkerze können zur Selbstzündung führen (Glühzündung).

Grüße

Alexander

Themenstarteram 22. Juli 2018 um 22:51

Soweit kann ich denken. Jeder kennt den Zylinder für Survival in dem Watte o.ä. durch Kompression gezündet wird. Aber es muss doch irgendwie möglich sein, diese Spritsorten numerisch zu vergleichen. Deswegen schrieb ich, dass die Temperatur oder der Motor außer Acht gelassen werden.

Versteht ihr, was ich meine?

Dieser Vergleich ist über die Oktanzahl möglich, diese wurde zu genau diesem Zweck eingeführt.

Wenn es darum geht wann es wirklich zur Selbstzündung kommt kann man die Temperatur nicht ausser Acht lassen.

Auch bei deinem Feuerzeug ist die Temperatur relevant, wenn du damit im Winter die Watte entzünden willst musst du stärker komprimieren als im Sommer. Es kommt auch auf die Geschwindigkeit der Kompression an und den Wärmeübergang.

Was ist denn der Hintergrund zu deiner Frage?

Grüße

Alexander

Überdies noch von der Brennraumgeometrie und dem Unterschied zwischen geometrischer und effektiver Verdichtung. Kuppelförmige Brennräume mit einer Zündkerze in der Mitte zwischen den Ventilen sind günstig, da sich die Flammfront von der Zündkerze her ausgehend schnell ausbreitet. Brennräume mit der Zündkerze auf der einen Seite und einem Kolben mit einer dicken Quetschkante auf der anderen Seite sind keine guten Partner für eine hohe geometrische Verdichtung, da sich die gewollte Flamme erst einmal im Brennraum ausbreiten muss. Durch die Druck- und damit Temperaturerhöhung kann es zu spontanen Entzündungen kommen.

Der Skyactive Benziner ist übrigens ein top Beispiel dafür, dass eine hohe geometrische Verdichtung nicht mit einer hohen effektiven Verdichtung einhergehen muss (Stichwort Miller Atkinso Zyklus).

Themenstarteram 23. Juli 2018 um 0:48

Die Oktanzahl, so weit so gut. Motor-geometrie, so weit so gut. Ist schon klar.

 

Mein Verständnisproblem ist folgendes:

Wenn ich einen vordefinierten Motor xyz habe mit z.B. 11:1 Verdichtung und gerade so 95 Oktan ausreichen, welche Verdichtung kann ich bei "gleicher" Geometrie mit 100 Oktan erreichen? Also als Beispiel: viele planen den Kopf oder verwenden eine dünnere Dichtung um die Kompression zu erhöhen - das beeinflusst die Geometrie des Motors nur geringfügig. Aber wie sieht es aus, wenn ich z.B. so viel abplane, dass ich 12:1 erreiche? Wie viel Oktan brauche ich dann?

Versteht ihr mich besser? :D Ich versuche nur zu verstehen, wie sich die Oktanzahlen zur Verdichtung im Verhältnis verhalten, da ich nichts darüber finden kann. Also ich suche quasi keine absoluten, sondern relative Werte. Anders könnte ich es nicht beschreiben. ;)

Vielen Dank.

An der Verdichtung ändert das doch kaum was. Gieß Nitromethan rein. Das gibt Mehrleistung. :)

@HeartOfGermany

Kann man lediglich erfahren. Da hängen so viele Parameter dran...

Zumal da wieder Abstände von möglichen Qutschkanten zum Zylinderkopf etc. zum tragen kommen können. Dadurch kann es zu Klopfnestern kommen.

Praxis und Theorie gehen hier sehr weit auseinander.

Der Motor klopft wenn die Zündtemperatur des Kraftstoffs entweder bei der Verdichtung oder der Zündung des Gemischs überschritten wird.

Oktanzahl und Zündtemperatur sind direkt von einander abhängig:

Wiki!

Du könntest jetzt über die adiabate Verdichtung ausrechnen bei welcher Ausgangstemperatur bei deiner Ausgangsverdichtung die Zündtemperatur deiner Ausgangssprits überschritten wird.

Mit diesem Wert und deiner neuen Verdichtung kannst du jetzt eine neue Zündtemperatur errechnen und anhand des oben verlinkten Diagramms eine theor. Oktanzahl bestimmen die du benötigst.

Mit der Realität hat es aber nichts zu tun, viel zu viele Parameter spielen mit rein die du weder erfassen, geschweigedenn kontrollieren kannst.

Allein schon das stärkere Aufheizen z.B. der Zündkerze oder der Ventile sind solche Faktoren.

Das was du suchst gibt es einfach nicht, auf manche Fragen gibts leider keine einfachen Antworten die auch nur ansatzweise richtig sind ;)

Grüße

Alexander

Themenstarteram 23. Juli 2018 um 23:33

Zitat:

@Destructor schrieb am 23. Juli 2018 um 21:38:05 Uhr:

Das was du suchst gibt es einfach nicht, auf manche Fragen gibts leider keine einfachen Antworten die auch nur ansatzweise richtig sind ;)

Grüße

Alexander

Du widersprichst dir. Deine Antwort ist im Grunde genau das, was ich gesucht habe. Schade, dass man es errechnen muss, aber ist halt so.

Ich weiß, dass die Praxis einfach nicht viel damit zu tun hat. In einer Simulation kann der Transistor BC547C auch 8 Ampere liefern - in der Praxis dauert es wohl keine 10us bis die Bonddrähte durchbrennen oder das Die sich zersetzt. Aber auch ohne Theorie gibt es doch keine Praxis. Es ist halt hilfreich bei der Vorstellung, wie die Praxis funktionieren könnte. Es ist mir persöhnlich einfach nicht möglich all diese Faktoren in echt zu testen. Weder finanziell noch zeitlich.

 

Vielen Dank für all die Antworten. Kann echt nicht meckern, es wurde sich Mühe gegeben - also danke an alle!

Mfg.

GF

Ich widerspreche mir eben nicht ;)

Du kannst etwas errechnen, da du aber viel zu viele Faktoren dazu ausblenden musst ist das Ergebnis nahezu wertlos.

Es ist ungefähr so als wolltest du die Motorleistung eines Motors ausschliesslich an der Anzahl der Zylinder festmachen, kann man machen, das Ergebnis ist aber zu 99% falsch. Da gibts eben zu viele andere Faktoren die Einfluss nehmen.

Grüße

Alexander

Und wie bei allen neueren Motoren BITTE nicht den Miller/Atkinson Zyklus vernachlässigen. Da kann man geometrisch durchaus hoch verdichten, nutzt diese "Verdichtung" im vollen Ausmaß nur im Expansionstakt. Weil beim Ansaugen Ventile entweder bewusst zu früh bzw. zu spät geschlossen werden, was die effektive Verdichtung deutlich senkt. Zudem kannst du bei allen diesen Motoren noch mit dem Ladedruck spielen.

Die Spritsorten sind doch numerisch verglichen, Ergebnis ist die ROZ oder die MOZ. Vergleichbar ist das nur mit dem einheitlichen Prüfmotor unter eiheiitlichen Laborbedingungen. Und genau das wird bei der Ermittlung der Oktanzahlen gemacht. Das Ergebnis wir nur in der jeweiligen Oktanzahl angegeben und nicht in dem jeweiligen Verdichtungsverhältnis des Prüfmotors.

 

Jede Spritsorte hat bei jedem unterschiedlichen Motor und bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen die Klopfgrenze bei unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen.

Kurz: Man kann nicht ignorieren, dass jeder Motor anders ist - es handelt sich dabei um eine wesentliche Größe in der Betgrachtung!

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