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bitte mal erklaeren :D kompression, verdichtung usw.
wie in einem anderen thread gerade zu lesen ist hat der gute mann eine motorkompression von 17 bar, jetzt wollte ich mich mal schlau machen wie des so ist 
leider haben mich die wikipedia seiten nicht weitergebracht...
als referenz wuerde ich einfach mal einen 1,8 liter motor vorschlagen mit genau 1,781 ccm mit einer kompression von 10,0 (z.B. 16v pl motor halt).
der hubraum ist ja der hub in ccm den alle 4 kolben erzielen also dann praktisch pro zylinder/kolben wird ein hub von 0,445 ccm erzielt.
jetzt spinn ich mal weiter, also die kompression ist doch 10:1, das heisst das ein volumen von 10 zu einem volumen von 1 verdichtet wird, also wenn 0,445 10 ist, dann ist nachdem der kolben 'gehubt' hat noch 0,045 ccm platz im zylinder?
so jetzt ist die frage die ich mir stelle wenn ich 0,445 ccm luft habe, und die auf 0,045 komprimiere, wieviel bar herscht denn dann da?
denkfehler mag ich nicht ausschliessen 
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14 Antworten
Was haben denn die "0." und "0.0" in Deinem Text zu bedeuten?
Wenn man die ersatzlos entfernen würde, dann wäre es für mich logischer.
Oder soll "." das Dezimalkomma (",") sein? Dann stimmt die Einheit nicht und es müsste "ccm" durch "l" (Liter) ersetzt werden.
Sorry für die Spitzfindigkeit, aber wenn Du so genau fragst, sollte das erstmal klargestellt werden...
ja ich rechne hier mit nem unix taschenrechner (bc) da ist nunmal das komma ein punkt 
ich habs mal einkommatisiert
1:1 von verdichtung auf druck rechnen darf man nicht, da dann noch andere effekte auftreten.
Hängt unter anderem mit den steuerzeiten der NW usw zusammen, deshalb kannst das schwer sagen. es gibt motoren, die eine mechanische verdichtung von 8,4:1 haben und dann einen Kompressionsdruck von 12-14 bar.
Meist liegt so im bereich von 1:1 oder etwas darüber. drunter meines wissens nach nicht.
Gut, dann sind die Zahlen also Liter und nicht Kubikzentimeter (ccm/cm³).
Die Rechnung stimmt aber nicht ganz: Zum Berechnen der Verdichtung wird der Hubraum des Zylinders PLUS dem Brennraum ins Verhältnis zum alleinigen Brennraum gesetzt.
Also "10" wäre Hubraum und Brennraum zu ":" "1" nur Brennraum.
obs liter, cm³, m³ oder so ist, ist egal, da es nur die kommastelle ist. könntest auch lichtjahre³ verwenden wennst meinst. solange beide dieselben einheiten sind, egal.
Ich weiß es leider nicht mehr genau(Thermodynamik ist schon ~3 Semester her) - aber aus den Volumenverhältnissen (Verdichtung) kann man relativ einfach den entstehenden Druck (hier genannt Kompression) ausrechnen.
--
Bei der Verdichtung im Motor geht man davon aus daß die Luft schnell verdichtet wird --> keine Zeit zum abkühlen (wodurch der Druck sinken könnte). Wenn man dann noch von einer "Norm-Umgebung" mit 1020mbar (oder so) und 293K ausgeht dann ergeben sich diese Werte. Wenn man natürlich 100° heiße Luft nimmt oder den Umgebungsdruck schonmal auf 2000mbar anhebt dann stimmt das alles nicht mehr.
--
Fütter mal die suche bei Wikipedia mit isochor, isentropenexponent und isotherm usw... da kommt alles wichtige dabei raus... zumindest sollte es das.
--
Ich weiß nur daß laut VW-Datenblätter der Diesel eine Verdichtung von 23:1 hat und der Druck bei 34bar liegen sollte.
--
Theoretisch kommt man wahrscheinlich auf 35bar aber man muß bedenken daß immer a bisserl was verloren geht weil ja die Kolben nicht 100% abdichten.
ciao
Also ganz so direkt hängen Kompression und Verdichtung nicht zusammen. Verdichtung ist wie schon richtig erklärt ein geometrischer Wert. Die Kompression hängt praktisch von vielen Faktoren ab, wie der Nockenwelle, die Zylinderfüllung, der Zustand vom Motor etc.
Direkt aus Verdichtung die Kompression errechnen geht auf jeden Fall nicht. Ein Motor mit sehr scharfer Nocke mit großer Überschneidung hat bei gleicher Verdichtung z.B. weniger Kompression als der selbe Motor mit zahmer Nocke.
Macht echt spaß mit zu lesen meine Lieben aber wo wir grade bei kompression sind
Wäre es denn machbar zb nen PF mit den kolben ausm PN zb zu fahren? Mein gedanke wegen der mulden tiefe.
Grüße Jakob
@pirelli-niko:
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Wenn wir jetzt auch noch die Nockenwellen und Ansaugwege und am Besten noch Schaltsaugrohre mit einbeziehen dann wird das hier nur total unübersichtlich weil dann ja schonwieder die Strömungsmechanik mit reinspielt...
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Ich denke zum Verständnis wäre es erstmal wichtig grob zu klären warum beispielsweise der Druck ansteigt und warums heiß wird usw...
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Um das einigermaßen einfach zu gestalten sollten wir von einer Nockenwelle ohne Überschneidung ausgehen wo praktisch von den 1,8l Hubraum auch wirklich 1,8l praktisch zur Geltung kommen... Diese scharfen Nocken haben ja durch die Überschneidung auch nur im niedrigen Drehzahlbereich Nachteile - bei hohen Drehzahlen wirken die ja wie als Lader wo dann im Prinzip durch Schwung mehr Luft in den Zylinder hineinrauscht als eigentlich Platz hätte weswegen man mit einer scharfen Nocke ja durchaus eine Luftmenge ansaugen kann die unter normalen Umständen >1,8liter wäre...
Naja das schweift schon wieder zu weit ab...
ciao
Zitat:
Original geschrieben von Voodoo3
@pirelli-niko:
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Wenn wir jetzt auch noch die Nockenwellen und Ansaugwege und am Besten noch Schaltsaugrohre mit einbeziehen dann wird das hier nur total unübersichtlich weil dann ja schonwieder die Strömungsmechanik mit reinspielt...
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Ich denke zum Verständnis wäre es erstmal wichtig grob zu klären warum beispielsweise der Druck ansteigt und warums heiß wird usw...
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Um das einigermaßen einfach zu gestalten sollten wir von einer Nockenwelle ohne Überschneidung ausgehen wo praktisch von den 1,8l Hubraum auch wirklich 1,8l praktisch zur Geltung kommen... Diese scharfen Nocken haben ja durch die Überschneidung auch nur im niedrigen Drehzahlbereich Nachteile - bei hohen Drehzahlen wirken die ja wie als Lader wo dann im Prinzip durch Schwung mehr Luft in den Zylinder hineinrauscht als eigentlich Platz hätte weswegen man mit einer scharfen Nocke ja durchaus eine Luftmenge ansaugen kann die unter normalen Umständen >1,8liter wäre...
Naja das schweift schon wieder zu weit ab...
ciao
Jo, das ist klar. Aber das hier zu vereinfachen macht, finde ich keinen Sinn. Ihm gehts doch um die Praxis, oder? Und in der Praxis kann man das halt bei keinem Motor so einfach berechnen. Das man bei Nockenwellen mit großer Überschneidung in hohen Drehzahlen eine gute Füllung bzw. sogar einen Auflage effekt hat ist klar, nur kann man bei 7000Touren keine Kompression messen. 
Ums einfach zu formulieren: Um den Druck ausrechnen zu können braucht man die Verdichtung plus die Füllung des Zylinders plus etwaige Verluste durch Ausströmen beim Verdichten (NW-Überschneidung, Verluste an Kolbenringen, Ventilsitzen, etc.).
Die ursprüngliche Frage war ja aber ob sich einfach aus der Verdichtung die Kompression berechnen lässt und die kann man getrost mit "Nein" beantworten.
OK - Sorry! Da hast Du natürlich Recht... Missverständnis meinerseits in Bezug auf die Frage...
---
ciao
Zitat:
Original geschrieben von mirko.steiner
so jetzt ist die frage die ich mir stelle wenn ich 0,445 ccm luft habe, und die auf 0,045 komprimiere, wieviel bar herscht denn dann da?
Ich glaube das hier ist die eigentliche Frage.
Die Antwort darauf ist auch gar nicht so wahnsinnig kompliziert, wie ich finde. Nehmen wir also ruhig noch die Fachbegriffe dazu...
Isochor:
Volumen bleibt gleich, Gas wird erwärmt. Doppelte Temperatur in Kelvin, doppelter Druck.
Isotherm:
Temperatur bleibt gleich, Gasvolumen wird verringert. Halber Raum, doppelter Druck.
Isobar:
Druck bleibt gleich, bei höherer Temperatur muss das Volumen vergrößert werden - oder umgekehrt.
Jetzt haben wir beim Motor schlicht beides. Das Volumen wird verringert und die Temperatur erhöht sich durch die Verdichtung. Und das tut sie entsprechend der Arbeit, die für die Kompression des Gases notwendig ist. Hier ist dann auch Schluss mit linearen Beziehungen, aber in deinem Fall kannst du dir ja, da Hub und Bohrung gegeben sind, ausrechnen, wieviel Energie zugeführt wird und wie stark die Temperatur des Benzin-Luft-Gemisches etwa ansteigt. Vorsicht, da glüht der Unixtaschenrechner
Wirklich wichtig für das Verständnis finde ich das aber nicht, zumindest so lange du nur wissen willst, warum 10:1 mehr als 10 bar zu Tage fördert.
Spalte es dir gedanklich in den isochoren und den isothermen Teilprozess auf. Druck hoch wegen Wärme, Druck hoch wegen kleineren Raumes.
Fertig.
In der Praxis kommt so viel auch nicht mehr hinzu, es ist nur verdammt schwer, das Zeug in Zahlen zu fassen und für verschiedene Betriebszustände des Motors ordentlich zu modellieren, weil du eben nirgendwo Kugeln, Dichtheit, ideale Strömungen und so einen Krempel hast. Kein normaler Mensch kann dir aus dem Stehgreif sagen, wie sich der Volumen- oder Luftmassenverlust in einem Zylinder durch nicht völlige Dichtheit der Kolbenringe mit der Drehzahl verändert. Wie auch, wenn du ein ovales Gebilde hast, was in seiner Laufbuchse hin und herkippt...
Für das Verständnis wichtig sind aber auch hier nur Kleinigkeiten:
1. Die Kolbenringe dichten nicht ordentlich ab. Daher pfeift bei der Verdichtung etwas Gemisch in Richtung Ölwanne. Das führt natürlich zu Druckverlust. Einmal über die gesunkene Menge. Dabei kannst du dir überlegen, dass du weniger Gas hast wie am Anfang, und daher auch die Raumänderung kleiner ausfällt. Dazu noch über die abgeführte Wärmeenergie, die das warme Gas mit sich reißt.
2. Die Menge an Luft, die in den Zylinder gelangt, entspricht nicht exakt dessen Rauminhalt. Warum das so ist ist eigentlich nicht schwer zu verstehen, wenn man sich Ventilüberschniedung bildlicht vorstellt und die Luft als trägen Grießbrei. Aber das gehört schon nicht mehr zu deiner Frage, da du ja das Luftvolumen gegeben hast 
Und wie sieht es nun mit meiner frage aus
Macht echt spaß mit zu lesen meine Lieben aber wo wir grade bei kompression sind
Wäre es denn machbar zb nen PF mit den kolben ausm PN zb zu fahren? Mein gedanke wegen der mulden tiefe.
Grüße Jakob
also das bei einer verdichtung von 10:1 nicht 10 bar rauskommen ist mir eigentlich sehr klar es ging mir ja auch nur um eine sehr einfache theoretische milchmädchen rechnung:
der hubraum, der brennraum : wieviel bar theoretisch