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OT: Drehzahl Diesel
Hallo, was ich jetzt schon lange mal wissen wollte, ist, warum ein Diesel nur eine so niedrige Drehzahl hat. Ein Benziner dreht bekanntlich ja 2000 upm höher. Warum ist das so?
Danke mal im voraus!
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10 Antworten
Im Grunde ganz einfach...
Es gibt kein Einspritzsystem dass soviel Diesel in den Brennraum einspritzen kann wie es in der Zeit und Menge nötig wäre um solch hohe Drehzahlen zu erreichen.
Es scheitert also an der begrenzten Spritmenge.
Aber, wer will denn schon einen hochdrehenden Diesel?
Das liegt an der Gemischbildung!
Der Benziner bekommt ein fertiges Sprit-Luftgemisch in den Brennraum( ausgenommen die neuen Benzindirekteinspritzer). Dieses Gemisch braucht bei der Verbrennung einen gewisse Zeit, bis der maximale Verbrennungsdruck aufgebaut ist. Um zu erreichen, dass der Druck schon kurz nach OT maximal ist wird die Zündung bei steigender Drehzahl nach vorne verlegt.
Beim Diesel ist dies so nicht möglich das der Kraftstoff nicht extern gezündet wird sondern erst durch ansteigen des Druckes im Brennraum.
Bei steigenden Drehzahlen baut sich der Verbrennugnruck also immer später nach OT auf was dazu führt, dass das Drehmoment stark abfällt. Der Diesel dreht deshalb nur bis etwa 5000 U/min aber auch Drehzahlen bis 6000 U/min sind möglich aber nicht sinnig.
Das Hohe Drehmoment kommt im Übrigen von der hohen Verdichtung und durch die Turboaufladung. Da hat der Benziner so seine Probleme, weil der wegen der Klopffestigkeit keine zu hohen Drücken fahren kann.
Nicht die Kraftsroffmenge ist entscheident, sondern wann der Kraftstoff zur Zündung kommt.
Verleihnix, bevor du meine Aussage in Frage stellst bzw. dementierst solltest du dich mal besser mit der ganzen Dieselthematik bzw. Motorentechnik auseinander setzen…
Nur mal ganz kurz…
Eine Gemischbildung wie du es gleich in deinem ersten Satz anführst gibt es beim Diesel in der Form gar nicht, der ganze Verbrennungsablauf ist anders. Vor der Entzündung findet hier keine Gemischbildung im eigentlichen Sinne statt, da der Kraftstoff hier erst am Ende des Verdichtungstaktes eingespritzt wird
Beim Diesel wir ebenso wie beim Benziner bei steigenden Drehzahlen der Verbrennungsbeginn angepasst, das heisst der Einspritzbeginn wird mit steigender Drehzahl hier ebenfalls nach vorne verlegt. Dies geschieht bei Dieseln mit Verteilerpumpe durch den automatischen Spritzversteller, bei Common Rail oder Pumpedüse wird dies elektronisch geregelt.
Aber weder das noch die Brenngeschwindigkeit sind das Problem.
Das Problem ist dass du bei steigender Drehzahl nicht mehr genügend Kraftstoff durch die Düsen bekommst wie es für eine hohe Drehzahl in der nötigen Zeit sein müsste.
Da hilft es auch nichts einfach die Düsen zu vergrössern oder die Einspritzdauer zu verlängern…
Es gab mal Verteilerpumpen die konnten bis ungefähr 5500/min, heutige CR oder PD Systeme können dies nicht. Dies ist auch der Grund warum mit heutigen modernen Dieseln oberhalb von 4000/min nicht mehr viel los ist, besonders auffällig bei den PDs.
Von daher sind Drehzahlen von 6000/min wie du sie anführst derzeit weder mit CR noch PD zu bewerkstelligen…
Aber nur diese beiden Systeme sind in der Lage diese heutigen hervorragenden Leistungswerte in Verbindung mit niedrigem Verbrauch, Geräuscharmut ( PD weniger…) und Schadstoffarmut zu kombinieren.
nur mal so...mein Diesel dreht lt. AU bis 5760upm 
(MKB CY)
Es ist technisch durchaus möglich, Diesel zu bauen, diee viel höher drehen. Neulich war ein Bericht über einen Rennmotor in der MTZ, der drehte 9500 /min.
Das ganze wird aber einen unglaublichen Lärm machen und den Abgaswerten wohl auch nicht zuträglich sein.
@Rammsteiner
Da du dich ja umfassend mit der Dieselthematik befasst hast mal ein paar Fragen.
Zitat:
Eine Gemischbildung wie du es gleich in deinem ersten Satz anführst gibt es beim Diesel in der Form gar nicht, der ganze Verbrennungsablauf ist anders.
Habe mich vielleicht nicht genau genug ausgedrückt aber das es beim Diesel ein Kraftstoff-Luftgemisch gibt wie beim Diesel habe ich auch nicht geschrieben.
Dann schreibst du einmal
Zitat:
Vor der Entzündung findet hier keine Gemischbildung im eigentlichen Sinne statt, da der Kraftstoff hier erst am Ende des Verdichtungstaktes eingespritzt wird
Zum Ende!
Dann schreibst du
Zitat:
Beim Diesel wir ebenso wie beim Benziner bei steigenden Drehzahlen der Verbrennungsbeginn angepasst, das heisst der Einspritzbeginn wird mit steigender Drehzahl hier ebenfalls nach vorne verlegt. Dies geschieht bei Dieseln mit Verteilerpumpe durch den automatischen Spritzversteller, bei Common Rail oder Pumpedüse wird dies elektronisch geregelt.
Ja sicher wird der Diesel bei steigenden Drehzahlen schon früher eingespritzt und bei neuen Direkteinspritzer besteht die Einspritzung glaub ich aus bis zu 7 Einzeleinspritzungen für eine weicher einsetzende Verbrennung, Abgasverhalten etc. Aber nichts desto trotz bleibt der Diesel ein Selbstzünder und das Kraftstoff-Luftgemisch wird sich erst ab einem bestimmten Druck entzünden. Der Beginn der Entzündung ist nicht liebig nach Vorne zu verlegen. Wenn man das doch macht, dann fängt der Diesel an zu nageln.( Das Klopfen des Diesels nicht gerade ein Komfortgewinn)
Auch hier kommt sehr wohl die Verbrennungsgeschwindigkeit zum tragen. Ich habe nicht und ich werde auch nicht schreiben, dass der Diesel einen langsamere Verbrennung hat als der Benziner.
Warum verlegt man die Zündung beim Benziner denn nach vorne? Eine Verbrennung benötig nun mal Zeit und wenn der Druck(ist nun mal entscheident für das Drehmoment) sich im Verbrennungsraum zu spät aufbaut, dann fehlt halt die Kraft und da bringt es auch nicht einfach mehr Kraftstoff zu Verfügung zu stellen.
Zitat:
Das Problem ist dass du bei steigender Drehzahl nicht mehr genügend Kraftstoff durch die Düsen bekommst wie es für eine hohe Drehzahl in der nötigen Zeit sein müsste.
Da hilft es auch nichts einfach die Düsen zu vergrössern oder die Einspritzdauer zu verlängern…
Auch das musst du mir mal erklären. OK früher einspritzen fällt ja wegen Dieselnageln raus aber dann kann man doch eine größere Düse nehmen oder direkt 2, dann hätte ich doch schnell einen super Rennmotor aber warum macht man das nicht.
Aber ich habe dann immernoch das Problem mit dem zu späten Druckaufbau, da die eigentliche Verbrennung ihren maximalen Druck zu spät nach OT erreicht. Das wiederrum bedeutet einen massiven Abfall des Drehmomentes und auch des Wirkungsgrades. Nicht weil nicht genug Kraftstoff eingespritzt wird, sondern weil der zu spät zur Verbrennung kommt.
Es kann natürlich durchaus sein, dass für höhere Drehzahlen rein rechnerisch nicht genug Kraftstoff eingespritzt werden kann aber dass wird dann bei der Konstruktion so ausgelegt sein, da man es ja sowieso nicht braucht, denn gerade den Vorteil des hohen Wirkungsgrades will man ja beim Diesel nutzen.
Warum sollte ich denn prinzipiell das Problem haben nicht genug einspritzen zu könne. Kleine Motoren(kleiner Hubraum pro Zylinder) kann auch nur einen geringere Menge an Diesel pro Takt verbrennen als ein großer Motor aber beide drehen in etwa bis zur gleichen Drehzahl!? An der möglichen Fördermenge pro Zeiteinheit kann das nicht liegen.
Oh ha
Zitat:
nur mal so...mein Diesel dreht lt. AU bis 5760upm (MKB CY)
Ja, auf so ein Posting habe ich schon gewartet…
Du hast ja auch keinen DI, zudem einen mit Verteilerpumpe…
Zitat:
Es ist technisch durchaus möglich, Diesel zu bauen, diee viel höher drehen. Neulich war ein Bericht über einen Rennmotor in der MTZ, der drehte 9500 /min.
Das ganze wird aber einen unglaublichen Lärm machen und den Abgaswerten wohl auch nicht zuträglich sein.
Du sagst es ja im Grunde schon selbst, es ist derzeit technisch nicht möglich einen Hochdrehzahldiesel zu bauen der im Alltag problemlos fahrbar wäre und die Geräusch- sowie Abgasemissionen einhält
Es gibt unter anderem einen Renndiesel von BMW, ein Vierzylinder mit Verteilerpumpe, aber selbst bei dem ist bei 5500/min Ende der Fahnenstange.
@ Verleihnix:
Irgendwie habe ich den Eindruck wir reden aneinander vorbei bzw. du willst mich nicht verstehen…
Zudem tauchen bei dir Widersprüche auf.
Zum einen schreibst du in deinem ersten Post das…
Zitat:
Um zu erreichen, dass der Druck schon kurz nach OT maximal ist wird die Zündung bei steigender Drehzahl nach vorne verlegt.Beim Diesel ist dies so nicht möglich das der Kraftstoff nicht extern gezündet wird sondern erst durch ansteigen des Druckes im Brennraum.
Bei deinem zweiten auf einmal das..
Zitat:
Ja sicher wird der Diesel bei steigenden Drehzahlen schon früher eingespritzt und bei neuen Direkteinspritzer besteht die Einspritzung glaub ich aus bis zu 7
Du solltest dich dabei auf eines einigen.
Natürlich kann sowohl bei Benziner wie beim Diesel der Zündzeitpunkt bzw. Einspritzzeitpunkt nicht unendlich nach vorn verlegt werden, das nur am Rande.
Die neue Piezo Technik erlaubt übrigens bis zu 5 Einzeleinspritzungen.
Auch wirfst du Sachen in den Raum die direkt mit der Problematik gar nichts zu tun haben, wie hier…
Zitat:
Auch das musst du mir mal erklären. OK früher einspritzen fällt ja wegen Dieselnageln raus
Nageln entsteht wenn nicht ausreichend zündwilliger Diesel unter Verzug verbrennt, was dann dieses harte Verbrennungsgeräusch verursacht, das trifft hier aber nicht zu. Ich denke mal du meinst in diesem Falle eher das Klopfen wie beim Benziner, dieses gibt es beim Diesel aber nun gar nicht.
Aber lassen wir das…
Nochmal:
Die Spritmenge die maximal in dem erforderlichen Zeitraum durch die Düse geht reicht für höhere Drehzahlen als wie wir sie derzeit haben einfach nicht aus. Dazu brauchst du noch höhere Drücke und evt. mehr Düsenlöcher. Auf der einen Seite muss der Diesel bei niedrigen Drehzahlen fein zerstäubt werden können , auf der anderen Seite genug durch die Düse passen um hohe Drehzahlen zu ermöglichen, dazu die Abgasvorschriften einhalten usw.
Da hilft es auch nicht z.B. die Einspritzdauer beliebig verlängern zu wollen da diese Zeit nicht beliebig veränderbar ist.
Die Entwicklung wird weiter gehen, vor allem in Bereich der Düsen, momentan ist man aber noch nicht so weit. Dies wird helfen das schmale Drehzahlband der jetzigen DIs um rund 1000/min zu erweitern.
Meiner Meinung nach völlig ausreichend, einen hochdrehenden Diesel brauch glaube ich nicht wirklich jemand.
Ich habe mich übrigens vor längerer Zeit mal über die moderne Dieseltechnik mit einem Siemens Techniker unterhalten, unter anderem auch über Drehzahlen, und auch er kam im Laufe des Gesprächs auf die nicht ausreichende Spritmenge…
Muss wohl was dran sein.
EDIT:
Übrigens…
Es gab hier vor längerer Zeit schon einmal einen ähnlichen Thread wo es um genau das gleiche Thema ging und sehr schön erklärt wurde. Leider finde ich ihn aber nicht mehr.
Man kann natürlich alles ins Extreme ziehen. Natürlich hat man einen gewissen Spielraum, wann man mit der Einspritzung beim Diesel beginnt aber ist dieser wesentlich kleiner als bei der Zündverstellung beim Benziner.
Schließlich wird eine Zündtemperatur ja nicht nur direkt bei OT erreicht.
Auch in dem Link den du gepostet hast steht
Zitat:
Drehmomentverlauf und Leistungsabgabe
Dieselmotoren besitzen eine physikalisch bedingte Drehzahlgrenze von etwa 5.000 Umdrehungen je Minute (1/min). Dies ist durch den Zündverlauf des Kraftstoffs gegeben, den so genannten Zündverzug, der bei etwa 1 ms (Millisekunde) liegt. Bei Ottomotoren existiert dieses Hemmnis nicht, aktuelle Formel-1-Motoren drehen bis zu 19.500/min
Egal wie man es dreht und wendet die Haupteinspritzung kann nun mal immer nur innerhalb eines kleinen Fensters erfolgen und dann ist der Zündverlauf und der Druckaufbau entscheident.
Zündverzug
Und immer wieder kommt es zu dem Problem der Verbrennungsgeschwindigkeit.
Was die neuen PD Elemente von Siemens betrifft, mit denen habe ich mich noch nicht beschäftigt aber auch die lösen das prinzipielle Problem nicht.
Aber da ich Diesel sowieso so gar nicht mag werde ich hier auch nicht weiter diskutieren
Gruß
Verleihnix
Och, mittlerweile sind mir Diesel recht sympathisch, wenn sie gut sind...
Aber da diese Diskussion zu nichts führt, Thema beendet.
Hoffe nur der Threaderöffner @ John Connor ist jetzt nicht allzu sehr verwirrt...