Drosselklappe, Abgasrückführung, Wirkungsgrad, Beweglicher Zylinderkopf
[ Fahren mit Salatöl ] Geschrieben von ThomasR am 23. Januar 2001 21:13:00:
Als Antwort auf: Re: Aaaalso: wirkungsgrad und agr geschrieben von Frank am 23. Januar 2001 12:58:48:
>>Die Ansaugtemperatur beeinflußt direkt Prozess- und Abgastemperatur.
>aber nur indirekt, ueber den reduzierten fuellgrad, die waermekapazitaet der luft ist vernachlaessigbar.Was soll das alles mit dem Füllgrad ?? Der Dieselmotor saugt frei an und hat keine Drosselklappe. O.k. beim Turbo bekommt er mehr Luft. Mit einer Drosselklappe würde ich den Ansaugdruck senken, damit natürlich auch das effektive Verdichtungsverhältinis p1/p2 und somit auch T1/T2. Somit würde ich die Prozesstemperatur (dieser Begriff hat sich anscheinend bei uns als praktisch erwiesen) senken. Der Wirkungsgrad ginge in den Bach.
>die waermekapazitaet der luft ist vernachlaessigbar.
Angenommen die angesaute Luft hätte dann 50°C anstatt von 10°C. Durch die geringere Dichte der Luft wären dann (50-10)/273 = 15% weniger Luftmasse im Kolben und das bei gleichen Druckverhältnissen (bei der Verdichtung) wie vorher. Wenn du zu dieser geringeren Luftmenge jetzt gleichviel Spritt einspritzt, dann bekommst du eine Hammer-Temperatur. Die Temperatursteigerung (theoretisch) wäre um 15% höher. Dementsprechend höher wäre dann auch der theoretische Druck nach der Verbrennung. (In denke gerade an die ideale Gleichraumverbrennung, da das mit der Gleichdruckverbrennung etwas komplizierter ist)>Der Zylinder wird genauso gut aufgefüllt wie immer. Der Druck nach der Füllung wird der gleiche sein. Aber halt mit weniger Masse, da die Dichte wegen der Temp geringer ist.
>das meine ich mit geringerer füllung, welchen sinn macht sonst ein llk?Es ist nicht egal, denke ich, wie du den geringeren "Füllgrad" erzeugst. Drosselung wie im Benziner senkt aber den Druck vor dem Zylinder. Das ist Exergievernichtung pur.
>>Daß der Turbo-Motor mit Ladeluftkühler nicht nur mehr Leistung hat, sondern auch weniger braucht, folgere ich aus einem anderen Grund:
>Der Turbolader holt aus dem Abgas auch noch Energie raus, die sonst verloren wäre und steckt sie dann in die Ansaugluft.
>wie glaubst du macht er das? die energie ist das mehr (druck) der ansauglauft!!Entschuldige die allgemeine Formulierung "Energie". Natürlich habe ich die "Druckenergie" gemeint.
Die verdichtete und deshalb warme Luft wird dann auch noch gekühlt, sodaß die Energie zur Verdichtung kleiner ausfallen darf. Also noch mal Energie (an der Kurbelwelle) gespart.
>unfug, du musst PxV (zylinderinnendruck x volumen) verdichten.Wenn das Verdichterrad am Turbo weniger Leistung braucht und weniger von der zu verdichtenden Luft gebremst wird, dann wird auch das Abgas vom Turbinenrad weniger gebremst. Die Ausschubarbeit beim Aupufftakt dürfte also geringer ausfallen. Also Leistung an der Kurbelwelle gespart. Der Verdichtungstakt bleibt unverändert, klar.
Ein Saugdiesel mit gleicher Leistung bräuchte mehr Hubraum. Und müßte seine Ansaugluft in einem Schritt komprimieren. Die Verdichtungsarbeit kann man ja dadurch mindern, daß man die Luft zwischenkühlt. Der Druck bleibt bei der Kühlung ja (näherungsweise) konstant. Also kein Effekt auf den Druck im Kolben.
>>>beim 2-takter hat man spuelverluste, beim diesel zum glueck nur luft, aber auch ansaugen kostet energie. deshalb kann es von vorteil sein, den hoeheren druck im abgastrakt zur "aufladung" zu nutzen und damit die spuelverluste zu kompensieren.
>>Stimmt, ich kann also am Roots-Lader Energie sparen, da ich schon verdichtete Luft habe, die ich mir vom Abgas hole. Bei meinem Turbo-Motor hieße das, daß ich die Luft vor dem Turbo holen müßte, und auch nicht drosseln dürfte, sonst wäre wieder alles futsch. Lieber wäre mir aber nach dem Turbo, denn da ist die Luft kälter und außerdem hat der Turbo schon Kraft aus der Luft gewinnen können.Naja Temperatur wollen wir ja haben, aus weiter oben genanntem Grund. Und eigentlich würde es auch nicht schaden, vor dem Turbo die Luft abzuzapfen, um den Druck zum Ausschieben aus dem Zylinder zu mindern. Gleichzeitig würde möglicherweise der Ladedruck sinken und so zusätzlich weniger Luft in den Kolben kommen, die man ja mit dem bisschen Spritt erhitzen müßte. Was zählt ist ja das Temperaturverhältnis vor/nach der Verbrennung (Gleichraumverbrennung zugrunde gelegt, obwohls nicht stimmt)
Irgendwie bekommt man einen Knopf ins Hirn, ist mir klar. Eierseits soll möglichst viel Frischluftmasse in den Kolben um bei Volllast möglichst viel Kraftstoff verbrennen zu können. Doch bei Teillast will ich das wieder nicht.
Naja beim Diesel gehts ja. Da ist die Temp nach der Verdichtung (fast) wurscht. Insgesamt solls halt nicht zu heiß werden. Beim Benziner hast du immer Probleme mit dem Klopfen. Eine heiße Ansaugluft mag der garnicht.
>>Angenommen ein sehr großvolumiger Motor (meiner :-)) mit 1,9 Liter Hubraum soll auf der Landstraße bei 100km/h 30PS leisten. Ist also total unterfordert. Man könnte die Prozesstemperatur dadurch steigern, daß man dem Motor einfach weniger Luftmasse anbietet und trotzdem gleichviel einspritzt.
>damit reduzierst du den verdichtungsdruck verschlechterst den wirkungsgrad.
Anfangs- und Enddruck sind über das Verdichtungsverhältnis gekoppelt. Anfangsdruck bleibt gleich, da ja keine Drossel vorhanden. Enddruck bleibt deshalb auch gleich. Zugegeben, nicht ganz, weil der Polytropenexponent wegen der höheren Lufttemperatur und der etwas höheren Wärmeverluste an die Zylinderwandung etwas anders sein dürfte.
saab hat aus diesem grund unlaengst einen motor mit variablem verdichtungsverhaeltnis praesentiert der den nachteil der benzinmotoren (bei teillast drosselung notwendig) teilweise wettmachen soll.
Der wird dann vermutlich bei Teillast den Brennraum verkleinern, damit er dann trotzdem an die Klopfgrenze (höhere Temperatur nach der Verdichtung) gehen kann. Bei Volllast ist er ohnehin an der Klopfgenze (natürlich mit Sicherheitsabstand) Der Motor bekommt wahrscheinlich dann auch noch einen Klopfsensor, damit er immer schön an der Grenze arbeiten kann. Die Benzinart wird ihm auch wurscht sein. Mit Superbenzin hat er halt eine geringfügig höhere Leistung.
Thomas