Die Formel fest in der Faust . . . . .

[ FMSO.DE - Fahren mit Salatöl (deutsch) ]

Geschrieben von Werner am 21. August 2015 11:27:20:

Als Antwort auf: Faustformel Ladedruck Füllmenge? Dominik? Werner? geschrieben von Joachim S am 19. August 2015 20:49:05:

Moin Jo,

mal erst: ich wars nicht !

Wenn der Ladedruck steigt, also der Druck, der hinter dem Ladeverdichter gemessen wird, dann dürfen sich die Verhältnisse im Brennraum zum Zeitpunkt des Einblasens nicht so stark ändern, daß der Differenzdruck sich reduziert. Leider ist das aber nicht der Fall: das Ausatmen des Motors geschieht über die Turbine, die einen Tribut fordert für ihre Arbeit.

Nun ist die Frage: wie hoch steigt der Restdruck im Zylinder zum Zeitpunkt Einlaßventil öffnet ?

Während des ersten Abblasens in der überkritischen Phase der Auslaßströmung hat der gestiegene Nachdruck keinen Einfluß. Das ist ja früher so oft am Turbolader gepriesen worden. In der Reklame hieß es, der Lader arbeitet zum Nulltarif, weil er die kinetische Energie der Abgase nutzt. Leider ist das nicht ganz so, die PWK-Motoren haben durchweg sog. Staulader, die also dem Motor auch mechanische Arbeit abfordern. Um das zu Umgehen, müßte man per zusätzlicher Ventilsteuerung das Ausblasen erst in den Lader stattfinden lassen und dann in ein weiteres druckloses Auspuffrohr, damit beim Restausschieben des Abgases der Kolben keinen Gegendruck sieht.

Wenn der neue Lader (den Du möglicherweise einbauen möchtest) guten Wirkungsgrad hat und mit geringem Abgasdruck viel bringt, dann verbessert sich möglicherweise das Verhältnis etwas. Ich würde davon aber nicht zu viel erwarten.


Beim Aufdrücken auf den höheren Ladedruck steigt die Dichte und diese bewirkt, daß der Strömungswiderstand am Einlaßventil steigt - (isso, face it !).

Der Differenzdruck muß sich also in dem gleichen Maße erhöhen, wie die Dichte steigt, sonst sinkt die Strömungsgeschwindigkeit sogar. Das kann ich - ehrlich gesagt - so aus dem Hut nicht abschätzen. Was ich von den Großmaschinenherstellern weiß ist, daß ab bestimmten Drücken (so 4 bis 5 bar Ladedruck) sich die Eigenschaften der Verbrennungsluft so negativ entwickeln, daß die Verbrennung bereits nicht mehr ideal abläuft. Dies, weil 1. das Dichteverhältnis zwischen eingespritztem Kraftstoff und der Luft immmer schlechter wird und 2. die Verhältnisse an der Grenzflächen ins laminare umschlagen. Ob man für die Einströmung auch bereits andere Korrekturfaktoren setzt, weiß ich nicht, kann ich aber evtl. erfragen.

Dennoch gibt es eine Überproportionalität in der Leistung, weil sich die mechanische Reibleistung kaum ändert - das ist ja der Clou des sog. Downsizings, mit dem heute so viel geworben wird (und seitdem das Autofahren auch keinen rechten Spaß mehr macht ;).

Ein weiterer negativer Effekt ist der schlechtere Wärmeübergang im Ladeluftkühler. Die Wärmeübertragung wird maßgeblich durch die Vorgänge an den Grenzflächen bestimmt und die werden durch die Dichteerhöhung schlechter. Der Lader drückt also auf höheren Druck und auf höhere Temperatur und der Kühler soll das ganze unter schlechteren Bedingungen wieder richten. Das tauchen auch irgendwann Grenzen auf, wo sich der Tuner dann die Augen reibt.

Und schließlich fällt mir noch ein Effekt ein, von dem ich aber nicht weiß, ob er zum Tragen kommt. Wenn der Restdruck im Zylinder zum Öffnungszeitpunkt des Einlasses so gering ist, daß das Einblasen bereits überkritisch wird, dann änderst sich die Strömungsgeschwindigkeit gar nicht mehr. Das wird aber nur ganz zu Anfang des Vorganges so sein.

Du siehst, so viele Finger hat die Faust nicht, um all diese Effekte fest zu umschliessen.

Ich hoffe, ich habe erfolgreich zu Deiner Verwirrung beigetragen. Dies gäbe meinem Lebensgefühl einen gewissen Kick ! party


Gruß

Werner


Wie lesenswert findest Du diesen Beitrag?                 Info zur Bewertung


Antworten:

[ FMSO.DE - Fahren mit Salatöl (deutsch) ]