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Zusammenhang: Verdichtung, Luftzahl,Klopffestigkeit (und Abgas)
Hallo Zusammen,
Ich entdecke gerade Motoren als meine neue Liebe und lese mich in verschiedensten Themen ein.
Alles super und toll bis auf die Kleinigkeit, dass ich den Zusammenhang zwischen Verdichtung, Luftzahl und Klopffestigkeit und der daraus resultierenden Abgaszusammensetzung bzw. Menge nicht genau behirne und verwirrt um Hilfe frage.
Vielleicht kennt sich ja hier Jemand mit dem Thema aus und könnte eine Erklärung oder einen Kommentar dazu abgeben.
LG Martin
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19 Antworten
Verdichtung hat auf das Abgas einen vernachlässigbaren Einfluss, die Größe ist nur für den Wirkungsgrad und Klopfen wichtig.
Lambda gibt die Menge des Sprit im Zylinder an, wenn du zu viel rein machst kann du nicht alles verbrennen. D.h. HC und CO. Gibst du zu wenig rein wird so gut wie alles umgesetzt d.h. weniger HC und CO.
Wegen dem 3-Wege Kat bleibst du im Lambda Fenster.
Stickoxide sind Temperaturkontrolliert und treten d.h. immer dann auf wenn es heiß genug ist und ausreichend Sauerstoff da ist.
Beim Diesel kannst du nicht auf Lambda = 1 gehen, weil er da zu stark Ruß(Diffusionsverbrennung) da gibt es ne Rauchgrenze/Rußgrenze die man nicht überschreitet.
Von Bosch z.b. gibt es die Berühmten Diagramme der Abgaswerte über Lambda
http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/abgas/lambda/lambda1.htm
Die Verdichtung ist im Zusammenhang mit der Kompression zu betrachten. Je höher, umso höher die erreichbare Temperatur, die für den Start des Motors und für den weiteren Betrieb notwendig ist. Benziner haben meist weniger, weil mit Zündkerzen gezündet und Dieselmotoren haben höhere Verdichtung, da Selbstzünder.
Die Klopffestigkeit ist dem Kraftstoff zuzuschreiben und soll die Selbstzündung verhindern. Die wiederum von der Verdichtung abhängig ist. Daher sollen Benziner mit höherer Verdichtung 98er (Oktanzahl) Benzin tanken.
Achsoo,
Wie schaut es den mit jetzigen Neuentwicklungen aus? Was hat sich in den letzten 2 Jahren alles getan? Kennt vielleicht Jemand hochwertige Quellen?
Die Nachteile des "Mager-Motors" wie
Unregelmäßigkeit im Ablauf der aufeinander folgenden Arbeitszyklen
schlechte Zündung(sbedingungen) bis hin zu Zündaussetzern
Sollten ja durch Vorteile wie... kompensiert werden
10-15% niedrigerer Verbrauch (Vor allem diesen
minimale HC-Mengen und CO-Mengen
Die NO x-Emissionen nehmen wegen der sinkenden Verbrennungstemperaturen
jedoch stetig ab, zwar nicht so niedrig wie bei einem stöchiometrischem Gemisch von Lamda = 1 aber in die Richtung
Bezogen auf eine Abmagerung von sagen wir mal Lamda = 1,4
Ich finde es toll, dass es hier in diesem Forum so freundliche Leute gibt die einem schnell antworten :D
Lambda 1,4 ?
Na dann viel Spaß mit den Ventilen , besonders die Auslässe werden das nicht lange mitmachen .
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 4. Mai 2016 um 18:19:51 Uhr:
Lambda 1,4 ?
Na dann viel Spaß mit den Ventilen , besonders die Auslässe werden das nicht lange mitmachen .
Weshalb? Kann man diese Problem nicht mit stabileren Ventilen kompensieren?
Ich wage zu bezweifeln das der Motor bei flotter Fahrweise mit Lambda 1,4 läuft , das wird unter Last nicht funktionieren .
Lambda 1,4 ist schwer zu zünden. Je nach Motor und Last schon gar nicht mehr.
Die Erfahrung zeigt das moderne Motoren eher das Gegenteil machen und unter Last extrem anfetten und schwups läuft der Motor im 0,8x Bereich , da freut sich jeder Hobbytuner ! :D
Zitat:
@MotorenMann schrieb am 4. Mai 2016 um 22:11:44 Uhr:
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 4. Mai 2016 um 18:19:51 Uhr:
Lambda 1,4 ?
Na dann viel Spaß mit den Ventilen , besonders die Auslässe werden das nicht lange mitmachen .
Weshalb? Kann man diese Problem nicht mit stabileren Ventilen kompensieren?
Die Kolben halten diesen Temperaturen ebenfalls nicht stand, selbst hochwertige Schmiedekolben überleben das nicht.
Sehen dann so aus
http://abload.de/img/img-20150913-wa0026wgu3e.jpg
Zitat:
Die Erfahrung zeigt das moderne Motoren eher das Gegenteil machen und unter Last extrem anfetten und schwups läuft der Motor im 0,8x Bereich , da freut sich jeder Hobbytuner !
richtig aber auch ing. freuen sich
Porscche 911 Gt2 turbo -> Vollast lamda 0.79
Schließe mich dem an, bei Volllast wird bei "ordentlichen" Motoren zuviel eingespritzt. Einen Motor zu mager fahren bringt nach meinem Wissen leistungstechnisch nichts, der wird intern nur zu heiß und belastet alle Bauteile. Eine Lambda-1-Verbrennung ist schon das sinnvollste im Normalbetrieb und 0,9... 0,8 bei Volllast. Bei Lambda 1,4 hat nicht nur das Ventil Probleme sondern auch der Kolben, der kann dann auch einfach mal schmelzen bzw. das Alu verbrennt an der Oberfläche bis der Kolben auseinanderfällt.
Aus Zeitmangel habe ich die Klopffestigkeit nur gestreift behandelt. Wenn die Luft komprimiert wird, erhöht sich die Temperatur der verdichteten Luft. (Das kennt man vom Fahrrad aufpumpen mit einer normalen Handpumpe, die sich erwärmt) Erreicht die Temperatur des Kraftstoff-Luftgemisches einen kritischen Wert, kann es zur Selbstzündung an den heißen Zündkerzen oder Ventilen kommen, bevor der Zündfunke an der Zündkerze überspringt. Dann drückt die ungewollte Explosion gegen die gewollte Drehrichtung, was als Klopfen des Motors wahrgenommen wird. Um dies zu verhindern, braucht man einen Kraftstoff, der mit Zusatzstoffen so angereichert wurde, dass die ungewollte Selbstzündung nicht erfolgt. Früher war das Blei. Dann spricht man von Klopffestigkeit und betrifft nur Benzin. Vor ein paar Jahren hatten wir deswegen Benzin mit Oktanzahlen 91 (Normal), 95 (Super) und 98 Oktan (Super plus).
Schon zu alten Vergaserzeiten, war man bestrebt, das Kraftstoff-Luftgemisch so zu dosieren, dass eine saubere Verbrennung erfolgt und damit die Auspuffgase sauberer hält. (Rußbildung wenn zu fett) Heute macht man das elektronisch mit den Lambdasonden vor und nach dem Kat. Welche vom Steuergerät ausgelesen und zur Steuerung der Einspritzdüsen genommen wird.
Zur Drehzahlerhöhung sprich Beschleunigung muss das Kraftstoff-Luftgemisch etwas fetter gehalten werden. Inwieweit der Ausstoß aus dem Auspuff schmutziger oder sauberer ist, hängt von der Festlegung der abgespeicherten und in langen Tests ermittelten Kennlinien im Steuergerät für alle Teilbereiche der Motorlast ab. Diese Kennlinien zu beeinflussen spricht man von Chiptuning, was man nur machen soll, wenn man genau weiß was man tut.
Zitat:
@OHCTUNER schrieb am 4. Mai 2016 um 18:19:51 Uhr:
Lambda 1,4 ?
Na dann viel Spaß mit den Ventilen , besonders die Auslässe werden das nicht lange mitmachen .
Sag das bitte nicht meinem Motor (BMW N53), denn bisher läuft er seit rund 60.000 km mager ohne Probleme. Nicht, dass er sich das noch anders überlegt :D
Was ist bei Dir mager(Wert) und um welche Fahrweise geht es ?
Absolute Zahlen habe ich gerade nicht zur Hand, müsste ich in den nächsten Tagen nachsehen und nachliefern.
Die Fahrweise spielt (fast) keine Rolle, da der Motor bis 4000 1/min und ca. halbe Volllast mager läuft. Siehe hier: