Verdichtung von Motoren
Hallo !
Ich will jetzt endlich mal genau wissen was die Verdichtung beim Motor genau bedeutet, bzw. wie es mit der Leistung des Triebwerks zusammenhängt ?
-Und was bedeutet bei einem Motor die Verdichtung 10:1 ?
Habe schon in vielen Büchern nachgeschlagen aber konnte aus keinem schlau werden; wegen mangelnder Informationen !!!
--------!--V8-POWER--!--------------
15 Antworten
Verdichtung
Servus HemiV8
Wenn ich mich recht entsinne, bedeutet eine Verdichtung von 10:1, dass das ursprüngliche Volumen im Zylinder um den Faktor 10 komprimiert werden.
Will heissen, dass Du ein Volumen von einem Liter auf einen Deziliter zusammenpresst.
Je höher die Verdichtung, desto mehr Kraft wird bei der Zündung via Kolben/Pleuelstange auf die Kurbelwelle übertragen.
Sollte ich jetzt nur Lötzinn verzapft haben, lasse ich mich gerne eines besseren Belehren.
Ist schon 'ne ganze Weile her.
Gruss aus der Schweiz
Nicht verkehrt....
... was swissjeep geschrieben hat.
Wer jetzt jedoch versucht, durch Erhöhung der Kompression
immensen Leistungszuwachs zu erreichen, stösst schnell an Grenzen.
Wie wir alle spätestens beim Aufpumpen von Fahrradreifen festgestellt haben, wird Luft beim Verdichten warm.
Das führt dazu, das wenn man die angesaugte Luft bzw. das Benzin-Luft-Gemisch zu hoch verdichtet dieses Gemisch so heiss wird, das es sich selbst entzündet.
Das bedeutet in erster Linie, das eine kontrollierte Verbrennung nicht mehr möglich ist. Ein für die Funktion des Motors über ein breites Drehzahlband nötiger, fest definierter
Zündzeitpunkt ist nicht mehr zu erreichen, der Motor "klingelt"
und wird quasi "zerschlagen".
Umgekehrt kommt aber eben dieser "Lufterhitzer-Effekt" beim Dieselmotor zum tragen.
Dieselmotore saugen reine Luft an und verdichten sie weit
über den für Benziner "gesunden" Punkt.
In die vom verdichten stark erhitzte Luft wird dann zu einem fest definierten Zeitpunkt Diesel fein zerstäubt eingespritzt, der Kraftstoff entzündet sich an der heissen Luft selbsttätig.
Darum spricht man beim Dieselmotoren von "selbstzündern"
und braucht keine Zündkerzen ect.
In dem weit höheren Kompressionsdruck und dem daraus resultierenden sehr hohen "Arbeitsdruck" (wenn die Zündung erfolgt ist) liegt auch die Ursache für das scheitern der ersten US-Dieselmotore. Man hatte "der Einfachheit halber" Benzinmotore genommen und die Verdichtung so weit erhöht, das sie den Dieselbetrieb möglich machte.
Leider waren Kurbelwellen, Lager und Motorblöcke hoffnungslos überlastet, da ihre Konstruktion zwar als Benziner über Jahre einandfrei funktionierte, aber für den Dieselbetieb zu schwach ausgelegt war.
Neumann
Im Allgemeinen wird die Kompression errechnet, indem man das Volumen des
Zylinders am unteren Tiefpunkt (BDC) des Kolbens, durch das Volumen über dem
Kolben in der höchsten Stellung (TDC) dividiert.
Lasst euch nicht von den Angaben der Kolbenhersteller täuschen.
Geht lieber diesen- genauen- Weg und rechnet selber nach!
Bohrung x Bohrung x 12,87 (V8-Faktor) = Faktor
4,350" x 4,350" x 12,87 = 243,53cc
Faktor x Deckhöhe = Volumen über dem Kolben
243,53cc x 0,040" = 9,74cc
Faktor x Dicke der Kopfdichtung = Volumen der Kopfdichtung
243,53cc x 0,022" = 5,35cc
Faktor x Kurbelwellenhub = Hubraum des Zylinders
243,53cc x 3,75" = 913,23cc
Summe des Volumens bei BDC:
Hubraum des Zylinders= 913,23cc
Volumen über den Kolben= 9,74cc
Volumen der Kopfdicht.= 5,53cc
Volumen des Kopfes= 80,00cc
= 1008,50cc
Summe des Volumens bei TDC:
Volumen über dem Kolben= 9,74cc
Volumen der Kopfdicht.= 5,35cc
Volumen des Kopfes= 80,00cc
= 95,09cc
Das Verhältnis dieser beiden Volumina zueinander ist unser Ergebnis,
1008,50 : 95,09 = 10,60:1 Kompression.
Dieses Beispiel gilt jedoch nur für Flat Top Kolben.
Bei Kolben mit Ventiltaschen ist das Volumen derselben natürlich zu dem
"Volumen über dem Kolben" dazuzuaddieren.
Das Volumen der Köpfe (Brennkammern) kann man auf zweierlei Arten herausfinden:
Die einfachere Methode ist, anhand der Gussnummer des Kopfes das angegebene
Volumen des Herstellers nachzuschlagen.
Dies ist aber immer ungenauer, als selbst nachzumessen.
Dafür legt man die Köpfe mit der Brennkammer nach oben auf eine stabile Unterlage.
Jetzt kommt eine mit Fett abgedichtete Plexiglasscheibe mit einem Loch am höchsten
Punkt auf die Dichtfläche einer Brennkammer.
Nun füllt ihr den entstandenen Hohlraum mit Wasser auf.
Benutzt hierfür einfach eine Pipette mit Messskala und voila- Ihr habt das Volumen
des Brennraumes.
Dieser Einsatz lohnt sich, denn sollte euer Motor nachher nicht wie erwartet laufen,
könnt ihr stundenlang an Zündung und Vergaser rumfummeln, ohne die gewünschte
Leistung zu erreichen.
Special Note Deck Height :
Sollte euer Kolben über die Deckfläche des Blocks hinausschauen, so ist das Ergebnis
dieser Formel logischerweise = 0. Des weiteren müsst ihr das Maß des Überstandes
einfach von der Stärke der Kopfdichtung abziehen!
Special Note Domed Pistons:
Um bei diesen Kolben genau Rechnen zu können, müsst ihr den Kolben um ein
bestimmtes Maß in der Bohrung nach unten bewegen und das Volumen "auslitern"
(Kolbenringe mit Fett abdichten/ Rest wie bei Volumen der Brennkammer).
Wenn ihr dieses Volumen dann von dem errechneten Volumen eines Flat Top Piston
in dieser Stellung abzieht, erhaltet ihr das Volumen des Domes. Die Berechnung erfolgt
dann so, als ob ein Flat Top Kolben verbaut wäre- von dem Volumen über dem Kolben
wird das Dome Volumen abgezogen.
Verdichtung
@Neumann & 440-6
Danke sehr! Wieder was dazugelernt.
Gruss aus der Schweiz
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also ist so, je höher die verdichtung, desto mehr leistung hat der motor, aber er "leidet" dadurch mehr!?
... hab ich das so richtig verstanden?
Er leidet......
... sobald sich der Schrauber vertut und z.b. den Kopf zu weit abgeplant hat, d.h. die Kompression zu hoch wird.
Dann geht es los mit dem Selbstzünd-Effekt usw.
Dagegen hilft in "leichten" Fällen das betanken mit Super oder Super Plus.
Diverse hochgezüchtete Rennmotore werden mit Flugbenzin betrieben, weil der Flammpunkt von dem Zeug noch höher liegt.......
Merke:
Eine Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied !!
Hast du die Kompression erhöht, denk an bessere Lagerschalen, vergiss nicht eine geschmiedete Kurbelwelle,
denk an eine/n stärkere Kupplung/Wandler.........
Verträgt das Getriebe............ ???
....... die Kardanwelle........
... der Achsantieb ..........
Leistungsteigerung ist schön und gut....... der ersten Generation VW VR6 sind reihenweise die Getriebe zerbröselt,
weil keiner mit der Urgewalt des Motors gerechnet hatte....
Mercedes V8 gab es ab Werk nur mit Automatik......
Wer genug bettelte bekam ein Spezialgetriebe von ZF-Friedrichshafen eingebaut, dafür erlosch aber die Herstellergarantie von Mercedes.
Auch hier hat die Medallie eine Kehrseite.
Neumann
Moinsen,
kleiner Nachtrag zu Neumann´s Erklärungen.
Das mit der Selbstzündung bei der Erhöhung der Verdichtung hängt auch von der Art der Zylinderköpfe ab. Mit Aluköpfen kann man eine höhere Verdichtung fahren, als mit Gußeisenköpfen, da Gußköpfe die Wärme nicht so gut abgeben. Sollte der Motor dann doch noch klingeln und man gerade kein Flugbenzin zur Hand hat 🙂 tut´s auch Ethanol. Bringt zwar nicht mehr Leistung, aber das Klopfen (Selbstzündung des Benzins) hört auf. Wahlweise kann man auch Methanol nehmen, was im Straßenverkehr aber nicht erlaubt ist. Mit Alu und Benzin ab 98Oktan sollte aber eine Verdichtung von 10,5:1 möglich sein.
Dann sollte man auch Schmiedekolben verwenden. Normale Gußkolben können hier schon "draufgehen". Ab besten mit Ventiltaschen. Durch die Verwirbelung des Benzin-Luft-Gemischen (hervorgerufen durch diese Taschen)wird das Risiko der Selbstzündung nochmals reduziert.
Ich poste hier nochmal ein Buchtitel, den ich echt nur empfehlen kann. Hab es jedoch gerade verliehen und komm nicht auf den Titel.
so long
Ich fahr Aluköpfe mit exakt 11.0:1 Verdichtung. Es gibt bis zu 12.0:1 bei Aluköpfen keine Probleme (mit 98 Oktan Sprit). HP Motoren bis ca. 1971 hatten alle um die 10.5:1 Verdichtung bei Gussköpfen, die laufen alle mit 98 Oktan problemlos ohne zu klingeln.
Ein gutes Buch von Ludwig Apfelbeck: Wege zum Hochleistungs-Viertaktmotor. Ein Muss !!! 😁
Zitat:
Ein gutes Buch von Ludwig Apfelbeck: Wege zum Hochleistungs-Viertaktmotor. Ein Muss !!!
Richtitsch. IMHO aber nicht gerade als Anfängerlektüre geeignet, da es teilweise echt heftig zur Sache geht.
Wenn's jemanden interessiert: ISBN 3-87943-578-2
Hallo,
ich wollte noch anmerken, daß hier immer von der statischen Verdichtung (rein rechnerisch) die Rede ist, bei einer scharfen Nockenwelle (wie oft bei hochverdichteten Motoren verwendet)
relativiert sich die Verdichtung (durch Ventilüberschneidungen)
doch stark, das erklärt auch die von "440-6" angegebenen hohen Verdichtungen bei relativ niedrig oktanigem Sprit.
Gruß Helmut
@440-6
Jau ! Das war mal wieder eine von diesen Gei... antworten ,die ich in diesem Forum so liebe.
Echt Klasse Beitrag.-Danke
Gr.doc-chevy
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Vans sind zum Basteln,nicht zum Fahren. 😁
@ AlKamino: Jo, das hätte ich noch erwähnen können. Je schäfer die Nocke, desto höher die Verdichtungsmöglichkeiten.
@ 440-6: was hast du denn für köpfe und kolben? ich wollte mir diesen monat ein paar sachen aus den staaten bestellen. hatte da unter anderem an edelbrock perfomer köpfe und keith black kolben gedacht. wenn jemand noch teile braucht (mopar teile) bestelle ich gerne nach absprache was mit. so ne sammelbestellung spart ja bekanntlich.
so long
dennis
@Fotzirobotzi
Hab die guten alten MP stage VI Köpfe montiert 😁 Kolben sind geschmiedete Sealed Power SixPack Kolben, etwas schwer aber gut.
Die Edelbrockköpfe sind bestimmt nicht schlecht, mir gefällt nur die Einlasskanalform im Vergleich zu MP stage VI nicht so besonders. Billiger sind die Dinger ja als MP Teile.
Was Verdichtung ist wurde ja hier erklärt.
Aber da stellt sich mir eine neue Frage:
Das Kraftstoff-Luft Gemisch wird zum OT hin verdichtet. Ein Zylinder wird je nach Außenbedingungen unterschiedlich befüllt. Die Verdichtung dieses Gemisches ergibt je nach Füllungsgrad einen unterschiedlichen Enddruck.
Hier wird ja auch verdichtet, aber eben je nach Füllungsgrad, mit unterschiedlichen Verdichtugsfaktoren. Diese sind somit kein konstanter Wert.
Gibt es hierfür eine Bezeichnung?
Oder ist das doch irgend wie doch das gleiche?