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Warum ~90° Motortemperatur
Nabend,
eine Frage die sich schon länger in meinem Kopf rumtreibt ist, die, warum die Motortemperatur bei Serienautos immer bei ~90° liegt?
Ich kann mich nich etwas an die Thermodynamikvorlesungen erinnern und meine, dass der Wirkungsgrad besser wird, je weiter die minimal und maximale Temperatur voneinander entfernt liegen?!
Sind die 90° so eine Art goldene Mitte?
Ich kann mir vorstellen, das in diesen Temperaturbereichen, die Gemischbildung und Zündung besser von der Han läuft als z.B. bei 20°. Ähnlich wird es wohl bei der Schmierung der Teile aussehen?
Ich würde mich aber über eine etwas fundiertere Begründung freuen :)
Beste Antwort im Thema
Weil dieser Wert zur Beruhigung der Nerven des Fahrers bei heutigen Fahrzeugen programmiert ist :-)
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80 Antworten
Zitat:
@schelle1 schrieb am 5. September 2016 um 01:15:24 Uhr:
Was bedeutet "eigenenergie (Diesel) oder fremdenergie (Benzin)" ?- Was ist da der Unterschied bei "eigenenergie" und "fremdenergie" bei Kraftstoffen ?
Hallo,
ich glaube damit ist Selbstzündung (Diesel) und Fremdzündung (Benziner) gemeint.
Beim Diesel Enzündet sich der Sprit an der heissen Luft.
Diese wird so stark kompremiert das Sie genug Temperatur hat.
Beim Benziner erfolgt diese durch die Zündkerze und dadurch wird das Gemisch gezündet.
MfG
Mike
Zitat:
@schelle1 schrieb am 5. September 2016 um 01:15:24 Uhr:
.
Ich hab schon NICHT kochendes Wasser bei 1000°C "gesehen" !- Und auf dem Mounti kocht es bei 40°C.
Was bedeutet "eigenenergie (Diesel) oder fremdenergie (Benzin)" ?- Was ist da der Unterschied bei "eigenenergie" und "fremdenergie" bei Kraftstoffen ?
Wasser ist ab 374° immer gasförmig! Dort ist der "kritische Druck"
und auf dem Mt. Everest siedet Wasser bei ca. 70°, und nicht bei 40°
Die "eigenenergie" ist wohl in bezug auf die Zündung gedacht, einmal fremd (Benzin=Zündfunken) und Diesel (eigenentzündung durch Temperatur)
Ich würde vermuten, das die 90°C aus der Zeit stammen als man noch keine Überdruckkühlsysteme hatte und 100° eben das Limit waren bevor das Kühlwasser angefangen hat zu kochen.
Zitat:
@Benzli2013 schrieb am 4. September 2016 um 23:46:01 Uhr:
Die Temperatur die im Fahrzeug angezeigt wird, ist NICHT die Temperatur des Motors. Meist es die Temperatur des Kühlwassers, gerne auch die des Oels.
Das stimmt nicht ganz, bei meinem Ford wird die Temperatur des Motors, via Sensor im Zylinderkopf, gemessen und nicht Wasser- oder Öltemperatur. Ungewöhnlich ist das nicht, der Motor wurde in verschiedenen Hubräumen und Lesitungstufen immerhin einige Millionen mal verbaut.
Zitat:
@Hellhound1979 schrieb am 5. September 2016 um 10:01:43 Uhr:
Ich würde vermuten, das die 90°C aus der Zeit stammen als man noch keine Überdruckkühlsysteme hatte und 100° eben das Limit waren bevor das Kühlwasser angefangen hat zu kochen.
Ne, die Betriebstemp ist ja immer noch allgemein bei 90°C.
Einige Benzinmotoren mit Thermomanagement lassen das Kühlwasser im Zylinderkopf nur bei Teillast auf 100-110°C warm werden, weil die Verbrennung effizienter wird bei höheren Temperaturen.
Also halten wird fest: Eine höhere Temperatur wäre für die Verbrennung besser.
Aber diese Motoren kühlen den Zylinderkopf sofort auf <100°C runter sobald sie gefordert werden.
Ich vermute, dass man sonst ein Problem mit dem Material bekommt, weil es zu heiß wird im Brennraum.
Bei hoher Last wird also Delta T zwischen Brennraum und Kühlwasser erhöht. Das Aluminium dazwischen muss ja auch noch die Wärme schnell genug an das Kühlwasser weitergeben können.
Bei Motoren ohne Thermomanagement sind 90°C nachwievor der sweet spot zwischen effizienter Verbrennung und Materialstabilität.
Zitat:
@Benzli2013 schrieb am 4. September 2016 um 23:46:01 Uhr:
Nun dient das Oel in erster Linie zum Kühlen und die Temperatur auf einem gewissen Grad zu halten. Denn zu Warm läuft er schlecht und zu kalt verbrennt wohl das Gemisch auch nicht sauber und beim Diesel, würde es gar nicht verbrennen.
Und ich dachte immer das Öl dient in erster Linie zur Schmierung der Beweglichen Teile.
Sachen gibts.
Zitat:
@kev300 schrieb am 5. September 2016 um 10:29:58 Uhr:
Aber diese Motoren kühlen den Zylinderkopf sofort auf <100°C runter sobald sie gefordert werden.
Ich vermute, dass man sonst ein Problem mit dem Material bekommt, weil es zu heiß wird im Brennraum.
Bei hoher Last wird also Delta T zwischen Brennraum und Kühlwasser erhöht. Das Aluminium dazwischen muss ja auch noch die Wärme schnell genug an das Kühlwasser weitergeben können.
Mein M54 hat bei Teillast z.B. 96°C Wassertemperatur und hält die auch sehr konstant. Bei Vollast wird die Wassertemperatur auf ca. 85°C gesenkt, damit die Verbrennung und somit der Kopf nicht zu heiß werden. Geht nur mit geregeltem Kennfeldthermostat.
Moin
Zitat:
Und ich dachte immer das Öl dient in erster Linie zur Schmierung der Beweglichen Teile.
ZUr Schmierung bräuchte man einen Fingehut voll für einen normalen PKW-Motor. Der Rest des Öles ist tatsächlich zur Kühlung da.
Zitat:
Einige Benzinmotoren mit Thermomanagement lassen das Kühlwasser im Zylinderkopf nur bei Teillast auf 100-110°C warm werden, weil die Verbrennung effizienter wird bei höheren Temperaturen.
Stimmt so wohl. Wärmeres Wasser bedeutet effizienteres Verbrennen, also Kraftstoff sparen, aber dabei weniger Leistung.
Wenn dann Leistung abgefordert wird, kühlt er den Motor mehr runter, der Wirkungsgrad sinkt, aber die Leistung steigt.
Lager dürfen gewisse Temperaturen nicht überschreiten. Ich denke also auch das die 90 Grad ein gewisser Kompromiss zwischen einem effizeinten Motor, Haltbarkeit und einfacher Kühlung ist.
Moin
BJörn
Sture 90° sind mittlerweile auch nicht mehr soo gängig ---> Kennfeld-Thermostat-gesteuerte Motore macht sogar noch größere Temperatursprünge (darum auch die geschönte "Leute-beruhig-Anzeige"), guggsDu Video :
http://www.kfz-tech.de/.../ElektronischgeregelteKuehlung.htm
(wobei ich persönlich diese hohen Temperaturen ja nicht so unbedingt mag, aber meiner hat das ja auch noch nicht)
Zitat:
@jupdida schrieb am 5. September 2016 um 09:36:37 Uhr:
Zitat:
@schelle1 schrieb am 5. September 2016 um 01:15:24 Uhr:
.
Ich hab schon NICHT kochendes Wasser bei 1000°C "gesehen" !- Und auf dem Mounti kocht es bei 40°C.
Was bedeutet "eigenenergie (Diesel) oder fremdenergie (Benzin)" ?- Was ist da der Unterschied bei "eigenenergie" und "fremdenergie" bei Kraftstoffen ?
Wasser ist ab 374° immer gasförmig! Dort ist der "kritische Druck"
und auf dem Mt. Everest siedet Wasser bei ca. 70°, und nicht bei 40°
Die "eigenenergie" ist wohl in bezug auf die Zündung gedacht, einmal fremd (Benzin=Zündfunken) und Diesel (eigenentzündung durch Temperatur)
.
Da lag ich ja mit meiner spontan geschätzten Vermutung gar nicht mal so schlecht. :D
Den "kritischen Druck" kannte ich noch nicht. Mal ein Beispiel zum Verständnis: Wenn man einen vollständig mit Wasser gefüllten Metallwürfel/Kugel, dicht verschlossen, erhitzt, so ist das Wasser ab 374°C nicht mehr flüssig, sondern nur noch gasförmig ? - Wo kommt in dem geschlossenem System das zusätzliche Volumen her ?? Wird nicht jedes Gas ab einem bestimmten Druck flüssig ?
Zitat:
@schelle1 schrieb am 6. September 2016 um 04:39:36 Uhr:
Zitat:
@jupdida schrieb am 5. September 2016 um 09:36:37 Uhr:
Wasser ist ab 374° immer gasförmig! Dort ist der "kritische Druck"
und auf dem Mt. Everest siedet Wasser bei ca. 70°, und nicht bei 40°
Die "eigenenergie" ist wohl in bezug auf die Zündung gedacht, einmal fremd (Benzin=Zündfunken) und Diesel (eigenentzündung durch Temperatur)
.
Da lag ich ja mit meiner spontan geschätzten Vermutung gar nicht mal so schlecht. :D
Den "kritischen Druck" kannte ich noch nicht. Mal ein Beispiel zum Verständnis: Wenn man einen vollständig mit Wasser gefüllten Metallwürfel/Kugel, dicht verschlossen, erhitzt, so ist das Wasser ab 374°C nicht mehr flüssig, sondern nur noch gasförmig ? - Wo kommt in dem geschlossenem System das zusätzliche Volumen her ?? Wird nicht jedes Gas ab einem bestimmten Druck flüssig ?
ja klar hier alles, man sollte nicht zwei Temperaturskalen durcheinander werfen. Wasser siedet bei 100°C 0 m Höhe und 100°C sind 373,15 Kelvin, weil der absolute Nullpunkt eben bei -273,15°C liegt.
Zitat:
@schelle1 schrieb am 6. September 2016 um 04:39:36 Uhr:
Zitat:
@jupdida schrieb am 5. September 2016 um 09:36:37 Uhr:
.
Da lag ich ja mit meiner spontan geschätzten Vermutung gar nicht mal so schlecht. :D
Den "kritischen Druck" kannte ich noch nicht. Mal ein Beispiel zum Verständnis: Wenn man einen vollständig mit Wasser gefüllten Metallwürfel/Kugel, dicht verschlossen, erhitzt, so ist das Wasser ab 374°C nicht mehr flüssig, sondern nur noch gasförmig ? - Wo kommt in dem geschlossenem System das zusätzliche Volumen her ?? Wird nicht jedes Gas ab einem bestimmten Druck flüssig ?
Um die Frage nach deinem Wuerfel/Kugel noch zu beantworten:
fuellst du den Wuerfel total mit Wasser und erhitzt diesen auf 374 *C und er sollte dem Druck standhalten so das Wasser nicht in den gasfoermigen Zustand uebergehen kann, dann ist das Wasser auch noch bei 374*C fluessig aber unter dem entsprechendem Druck, eher wird es aber den Wuerfel/Kugel vorher zerfetzen wie einen Luftballon den du zu sehr aufpumpst. Und ja jedes Gas wird bei einem bestimmten Druck bzw. Temperatur fluessig, da war mal was in der Schule mit den drei Aggregatzustaenden, eventuell erinnert sich der eine oder andere daran, wenn nicht hier auch kein Problem, hier gehts einmal drunter und drueber.
Ihr solltet euch vllt das mal durchlesen. Was ihr da so schreibt ist ja schrecklich.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kritischer_Punkt_(Thermodynamik)
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberkritisches_Wasser
Oberhalb des kritischen Punkts ist eine Unterscheidung der Aggregatzustände nicht mehr möglich.
gut dann gibts halt einen kritischen Punkt, ist aber nicht nur bei einer Temperatur sondern es muss auch ein entsprechender Druck vorhanden sein, immerhin bei Wasser der 218 ! fache Luftdruck
Kurz gesagt hast du am kritischen Punkt etwas mit der Dichte einer Flüssigkeit, was zugleich die Eigenschaften eines Gases hat (keine Phasenübergänge mehr, also auch keine Kondensation, keine Oberflächenspannung). Es ist nicht nur "unmöglich" Phasenübergänge zu unterscheiden, es gibt schlicht keine Phasen mehr. Die thermische Energie ist so hoch, dass diese stärker ist als jede assoziative Wechselwirkung der Moleküle untereinander. Feste und flüssige Phasen gibts also nicht mehr.
Überkritisches Wasser ist extrem aggressiv. Normales Laborglas (Duran) kommt aus einem Versuch komplett "seidenmatt" raus, die Oberfläche kannst du als Nagelfeile nehmen. Guess how I know ;)
Das es bei höheren Temperaturen effizienter ist, ist ein Mythos. Wenn es um die Effizienz geht kommt es nur auf die Verdichtung an (Fläche im p, v- Diagramm).
Das delta T ändert sich bei höheren Temperaturen nicht, da auch die Abgase heißer werden!
Die Verdichtung ist der eigentliche Grund warum Diesel sparsamer laufen (und das Diesel-Kraftstoff eine höhere Energiedichte hat).