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Warum so wenig Motorschäden?
Hallo,
habe mich die ganze Zeit gefragt wieso trotz fehlender Umrüstung so wenige motorschäden passieren.
Da ich seit heute meine "Breitbandlambdasonde" verbaut habe, kann ich jetzt eine Grund mutmaßen.
E85 ist dermaßen Klopffest das es beim testen unter VOLLLAST bei Lambda 1,2 nicht klopfte!
Zwar steigt die Kühlwassertemperatur erheblich, aber es kommt nicht zum klopfen und auch Leistungsverlust und ruckeln sind quasi nicht bemerkbar.
das wäre vergleichbar mit 18:1 AFR bei Benzin... das klappt nicht mal im Teilllastbereich klopffrei und hätte sicher problemlos den motor zerrissen.
Hat wer anders hierzu noch erfahrungen?
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23 Antworten
Warum ein aufgeladener Motor trotz niedrigem Verdichtungsverhältnis einen höheren Oktanbedarf hat? Ganz einfach, weil das geometrische Verdichtungsverhältnis nicht alles ist. Das effektiver Verdichtungsverhältnis errechnet sich wie folgt:
epseff= eps * (Pl/P0)^(1/kappa)
eps...geom. Verdichtungsverhältnis
Pl... Ladedruck absolut
P0... Umgebungsdruck
kappa... Adiabatenkoeffizient, etwa 1,4
Ein 10:1 Saugmotor kommt somit auf effektiv 10:1.
Ein 9:1 aufgeladener Motor mit 1 bar LD auf 14,76:1.
Dier Kühlmitteltemperatur kommt auf den Kühler, die Anströmung und nicht zuletzt auf die Motorleistung an. Ein Motor, der 1,8 l Benzin je Minute verbrennt wird mehr Abwärme produzieren als einer mit 0,5l/min.
ist der Motor irgendwie bearbeitet? Weil - das ist ja schön und gut, aber der würde bei ner Verdichtung von fast 15:1 nichtmal mit SuperPlus klarkommen ohne zu klopfen ...
Du gehst davon aus dass die 9:1 Verdichtung sozusagen die "normale" Verdichtung ist und die Aufladung dann noch dazukommt. Dass sich dann die effektive Verdichtung erhöht ist klar. Ist ja derselbe Effekt wie ich im Beispiel Turbo an nen Sauger dranbauen beschrieben habe.
Ist im Grunde auch egal, denn der Grundsatz bleibt trotzdem gleich. Dass die Motoren durch E85 nicht kaputt gehen hat garantiert nix damit zu tun dass sie weniger schnell klopfen. Wenn man den vorgesehenen Saft tankt (bei den meisten Super) klopft auch nix.
Aufgeladene Motoren erlauben ein höheres eff. Verdichtungsverhältnis, was u.a. den Wirkungsgrad steigert mitunter bis 20:1. Der Trick dabei ist eine wirksame Ladeluftkühlung, wodurch der Verbrennungsprozess mit einem niedrigen Temperaturniveau startet. Das verringert den Oktanbedarf.
Was man aber nicht übersehen darf, ist der geringe Brennwert von Ethanol. Ohne Modifikation (gegenüber Benzinbetrieb) läuft der Motor daher mit Ethanol viel viel zu mager. Dieses magere Gemisch beansprucht den Motor thermisch und verursacht eventuell Motorklopfen.
Warum es so wenige Schäden mit Ethanol gibt: Das kann am Kraftstoff liegen, aber auch an der Bauweise des Motors. Manche Motoren sind einfach "gut" gebaut und würden locker die doppelte Leistung verkraften. Da sind natürlich dann auch enorme Reserven da, falls man den Motor zu mager betreibt.
Sollte es am Kraftstoff liegen, dann ist die Ursache wohl in der hohen Oktanzahl und in der hohen Verdampfungsenthalpie zu finden, die es erlaubt sehr mageres Gemisch zu fahren.
ich verstehe nicht viel von eurem Fachespräch, aber ich wundere mich dann über meinen Motor. Das ist ein B230FK mit Turbolader (Softmodell=Niedrigdruck) und diesen Daten:
Verdichtung 8,7 : 1, 135PS bei 4900U/min, 230Nm.
der gleiche Block hat auch nen anderen Lader und ist dann ein B230FT mit 165PS, Verdichtung ebenfalls wie meiner. ein Freund hat den noch aufgepumpt auf ca 200PS ethanoloptimiert und fährt den mit E85
also scheint das ein "guter" Motor zu sein 
Zitat:
Original geschrieben von Symtomatics
Was man aber nicht übersehen darf, ist der geringe Brennwert von Ethanol. Ohne Modifikation (gegenüber Benzinbetrieb) läuft der Motor daher mit Ethanol viel viel zu mager. Dieses magere Gemisch beansprucht den Motor thermisch und verursacht eventuell Motorklopfen.
sorry, wird wieder etwas ot...aber....
was hat der geringere brennwert mit dem magerlauf zu tun? das haben mir schon einige erzählt (u.a. findest sowas in beiträgen von einer vdi-tagung), nur kann ich damit nischts anfangen.......bin ich auf dem holzweg?....für mich hat der brennwert erstmals nichts mit dem verbrauch zu tun....bei der annahme geometrisch identischer motor und gleiche drehzahl (und natürlich gleicher umgebsdruck,- temp, etc.)....und diese situation ist ja gegeben (ausnahme zuvorige klammer), wenn man einen motor mit e85 statt mit benzin betreibt.
rechnet man den mehrverbrauch mit den luftzahlen aus, so erhält man ein ergebnis knapp über 40%.
somit ist der energiegehalt pro ladungswechsel wieder annähernd gleich bei benzin und e85. vorteil von e85:
-höher klopffestigkeit
-höhere "kühlleistung"
achja fahre um einen Bar Ladedruck und 8.3:1 verdichtung... bei höherem Ladedruck habe ich Spritunabhängig Probleme (schätze nockenwellen)
eigentliches Ziel sind 1,6-1,8Bar bei 25° frühzündung und "genug" Leistung.
und der brennwert hängt direkt mit dem magerlauf zusammen. Ohne veränderungen habe ich jetzt zuviel Luft für die Menge E85, also klar verbrauch bleibt gleich... dafür deutlicher Magerlauf!
wenn du jetzt den magerlauf behebst (größere Düsen z.B.) verbrauchst du auch 30% mehr.
(ich habe jetzt hierbei außer acht gelassen das die Lambdasonde eh im Teilllastbereich auf das optimale gemisch regelt und so versucht 30% mehr einzuspritzen!)
ich OT mal weiter, find die Diskussion nämlich ganz interessant.
ich denke mal: direkt hängt der niedrige Energiewert nicht mit dem Magerlauf zusammen. Ist allerdings nur ne Vermutung von mir. Würde Ethanol im gleichen "Sprit-Luftverhältnis" verbrennen wie Benzin, hätte man keine Magerlaufproblematik, dafür jedoch rund 30% weniger Leistung, eben wegen des niedrigeren Energiegehaltes.
Ob das chemisch so korrekt ist, weiß ich allerdings nicht. Evtl. it es ja eine Konsequenz aus dem niedrigeren Energiegehalt, dass das Gemisch mit der Luft/dem Sauerstoff anders ist bzw. sein muss. Vielleicht liegts auch am Sauerstoffmolekül im Ethanolteilchen, keine Ahnung. Das müssten die Chemiker hier klären.
Fakt ist, dass man zwar weniger Energie im Ethanol hat, dafür aber in etwa die gleiche Menge mehr einspritzen muss damit man ne vernünftige Verbrennung mit Lambda 1 hat. Daher hat man bei identischem Motor in etwa dieselbe Leistung auf Benzin wie auf Ethanol.
Meine Vermutung geht in die Richtung, dass das Sauerstoffteilchen im Ethanol mit dem Magerlauf zu tun hat. Mager heißt ja im Grunde zu viel Sauerstoff. Benzin bringt im Gegensatz zu Ethanol nämlich keinen "eigenen Sauerstoff" mit.
Genau dein Ansatz ist richtig, die Leistung "steckt" eigentlich nicht im Benzin, sondern im Sauerstoff.
Daher ist es so das wenn ich die gleiche menge sauerstoff verbrenne habe ich in etwa die gleiche Leistung, wieviel Benzin/E85/gas ich dafür brauche ist ziemlich egal, ergebniss ist bei vollständiger verbrennung das selbe.
So kann man z.B. auch durch die Menge Sauerstoff die ein Motor braucht die ungefähre leistung ermitteln.
Natürlich spielen jetzt noch diverse andere Faktoren eine Rolle, aber wenn ich bzw. beim gleichen Motor eine steigerung des Luftkonsums um 50% erreiche entspricht das in etwa auch eine 50%igen mehrleistung.
Um audi90turboMCs Frage zu beantworten: Um auf denselben Lambdawert wie mit Benzin zu kommen braucht man mit E85 etwa 40% mehr Kraftstoff. Dann hat man tatsächlich den Vorteil der höheren Oktanzahl von E85.
Lässt man das Auto aber im Orginalzustand, so fehlt die 40%ige Mehrmenge und der Motor läuft viel zu mager.
Die Energie, die den Motor antreibt steckt nicht im Sauerstoff. Sonst würde das Auto ja mit Luft pur auch fahren. Im Wesentlichen wird der Kraftstoff mit Sauerstoff verbrannt und die heißen sich ausdehenden Verbrennungsgase erzeugen mechanische Leistung. Weniger Brennwert heizt weniger, d.h. man braucht für dieselbe Energieabgabemenge einfach mehr Kraftstoff. Man verbraucht einfach mehr.
Mit teiloxidiertem Kraftstoff steigt jedoch die mögliche Leistung, da man mehr Reaktanten (H, C, O) in den Zylinder füllen kann. Sprich man kann mehr Verbrennungsgase erzeugen -> mehr Motorleistung. Das Extremum dürfte hier Nitromethan sein, mit dem Best-Power-AFR von 1,7:1 (zum Vergleich Benzin etwa 12,5:1). Also braucht man etwa 7,3x soviel Kraftstoff (für gleichen Lambdawert), der Brennwert von Nitromethan ist aber um einen Faktor 3,7 niedriger als Benzin. Man kann also den Hubraum mit etwa der doppelten Menge an Heizenergie füllen und die doppelte Leistung bei gegebenem Hubraum erzielen.
Zurück zu Ethanol: Ethanol ist nur schwach oxidiert, der mögliche Leistungsgewinn liegt (brennwertbedingt) bei etwa 10%. Die hohe Oktanzahl erlaubt zusätzlich noch mehr Vorzündung, was nochmal ein paar % mehr Leistung möglich macht. Methanol, MTBE oder Nitromethan wäre da aber noch besser.