Das Anfetten und die Innenkühlung

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Geschrieben von Werner am 03. September 2016 15:02:35:

Als Antwort auf: Re: Ah, der erste hat schon angebissen :)) geschrieben von Krischan am 02. September 2016 20:10:15:

Moin,

einfach Treibstoff zur Kühlung zu verwenden kann ja wohl nicht wahr sein - ist es auch nicht, so wie es dargestellt wird.

Die Verbrennung von genau stöchiometrischem Gemisch bringt (leider) nicht die beste Leistung. Die Leistung steigt noch etwas, wenn man weiter anfettet, also mehr Sprit zugibt, als Luft für die Verbrennung zur Verfügung steht.

Das liegt daran, daß Kohlenwasserstoffe - wie der Name schon sagt - aus Kohlenstoff (geringer Heizwert) und Wasserstoff (sehr hoher Heizwert) bestehen.

In der Schlacht um den Sauerstoff aus der Verbrennungsluft gewinnt Wasserstoff das Rennen und somit ist es einen Deut effizienter, zuviel einzuspritzen, weil dann der weniger werte Kohlenstoff einfach nur durchgeschoben wird.

Wir wissen, daß das nicht so einfach ist und in fürchterlichem Abgas endet mit Mischungen von allem möglichen, aber prinzipiell kann man das so erklären.


Nun kommt die "Innenkühlung": beim Verdichten eines Luft-Kraftstoffgemisches, von dem der größte Teil des Kraftstoffes noch flüssig ist, verdampft dieser durch die Wärmezufuhr und benötigt dafür ein gewisses Maß an Energie. Diese Energie wird aus der verdichteten Luft abgegriffen und führt dazu, daß die Luft weniger warm wird, als wenn man sie ohne Kraftstoff verdichtet hätte.

Mager gestellte Motoren starten also ihre Verbrennung mit einer höheren Verdichtungsendtemperatur, die u. U. dem Motor sogar schaden kann (je nach Auslegung) In Summe erzeugt der mager gestellte Motor freilich nicht so viel Wärme wie der fett gestellte. Allerdings messen wir das nicht am (empfindlichen) Zylinderkopf, sondern hauptsächlich im Abgas. Dieses ist bei magerem Gemisch kälter. Der mager gestellte Motor läuft spürbar härter, er benötigt auch mehr Energie für den Verdichtungsvorgang.

Beim Benzin Direkteinspritzer darf die Einspritzung nicht zu spät erfolgen, sonst ist der Vorteil der Verdampfung verspielt. Wird der Spritz erst kurz vor OT eingebracht, sinkt der Druck im Brennraum zwar deutlich, aber die Kompressionsenergie wurde bereits verbraucht und ist der Kurbelwelle verloren gegangen. Außerdem ist die Verteilung meist unbefriedigend, wenn nicht genug Zeit dafür zur Verfügung steht.

Niedrig verdichtete Motoren, wie z.B. Mofas der 70er Jahre, können durch mageres Gemisch durchaus schneller laufen, weil der Verdichtungsdruck sich erhöht und damit ein größerer Gesamtmitteldruck zur Verfügung steht. Hinzu kommen allerdings auch noch Effekte beim Zweitakter, dessen Kurbelraumverdichtung durch mageres Gemisch effektiver arbeitet und den Gaswechsel begünstigt.


Ich könnte mir vorstellen, daß man auf der Straße auch bald Autos antreffen wird, die mit Wassereinspritzung extrem hoch getunt werden, deren Höchstleistung aber nicht als Dauerleistung gedacht ist. Das bedeutet, der Fahrer kann vor der Eisdiele mal so richtig drauftreten und sticht seine Nebenbuhler auch alle aus, aber wenn er normal zur Arbeit fährt, kommt der Motor ohne die schützende Wasserspritzkühlung aus und läuft aufgrund seines kleinen Hubraumes halbwegs sparsam. Ob sich das durchsetzt, wird man sehen, aber da der Wassereinspritzung ein gewisses Flair vorauseilt, wird es gewiß auch Kunden für sowas geben.

Ich hör schon wieder die Stammtische "spart echt Sprit - wegen der Wassereinspritzung" Dabei spart der Sprit, weil er klein ist und braucht das Wasser nur, wenn er mal so richtig losdampfen will.

Gruß

Werner

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