Zylinderfüllung und drei Fragen

[280 SEC]

Hallo!Beschäftige mich gerade mit den Geheimnissen des Motors, der Einspritzung und der Verbrennung und da ergeben sich drei Fragen:1. Im Heinze steht, dass eine Zylinderfüllung von rd. 70% als gut angesehen wird. Stimmt der Wert und was sind die restlichen 30%? Verbrennungsgase dürften in der Größenordnung nicht mehr drin sein, also herrscht da Unterdruck? 2. Die Zylinderfüllung steigt mit der Drehzahl. Von welchem Maximalwert in % kann man dann ausgehen?3. Meine mechanische ESP spritzt indirekt 3 mal mehr Sprit im Voll- als im Teillastbereich ein. Wenn ich im Teillastbereich von einem gesunden Benzin-Luft-Gemisch vom 1:14,7 ausgehe, frag ich mich, was der restliche Sprit im Volllastbereich anstellt. O.k., die Füllung ist größer und das Gemisch ist fetter, aber das erklärt doch nicht diese Größenordnung!?Habe schon in diversen Büchern nachgelesen und intensiv gegoogelt, aber so genau ist das leider nirgendwo beschrieben. Daher die Hoffnung, dass ihr mich aufklären könnt.Gruß Kai

[oldsbastel]

Zitat:Original erstellt von 280 SEC:H1. Im Heinze steht, dass eine Zylinderfüllung von rd. 70% als gut angesehen wird. Das kommt darauf an. Für den gläsernen Zylinder an der Theke würde ich das eher als schlechten Wert empfinden. *schnellwegduck*

[matthias_p]

Zitat:Original erstellt von oldsbastel: Das kommt darauf an. Für den gläsernen Zylinder an der Theke würde ich das eher als schlechten Wert empfinden. *schnellwegduck*Manche Leute sollten sich dafür bedanken, wenn ihnen überhaupt mal "eingeschenkt" würde. Manchmal übernehme sogar ich diese Tätigkeit, gerade, wenns derjenige eindeutig erkennbar wirklich braucht .Vielleicht hilft der Hinweis, daß es ja zwei sogenannte Zündgrenzen gibt. Verbrennen geht nur zwischen Lambda 0.5 (fett) bis 1.5 (mager). Beim Lambda gehts ja nicht ums Volumen von Luft und Kraftstoff, sondern umme Masse, soweit mir bekannt.Grüsse MP aus knallsonnigem HH

[Manta-Simon]

Zitat:Original erstellt von 280 SEC:Hallo!Beschäftige mich gerade mit den Geheimnissen des Motors, der Einspritzung und der Verbrennung und da ergeben sich drei Fragen:1. Im Heinze steht, dass eine Zylinderfüllung von rd. 70% als gut angesehen wird. Stimmt der Wert und was sind die restlichen 30%? Verbrennungsgase dürften in der Größenordnung nicht mehr drin sein, also herrscht da Unterdruck? Ob dort über oder unterdruck herrscht dürfte für den Prozentualen Anteil recht egal sein.Du hast aber schon recht, die restlichen 30% sind Abgas vom vorherigen Verbrennungstakt, wobei 30% ein recht theorethischer Wert ist.mfg, Mark

[BUMI45]

Moin, 280 sec, wenn ich mich recht erinnere, ist der Füllungsgrad des Zylinders das Verhältnis zwischen der Gemischmasse,die während des Betriebes in den Zylinder gelangt zu der, die bei Normaldruck im Zylinder enthalten wäre. Nun setzen die Ansaugkanäle dem stömendem Gemisch einen Widerstand entgegen, so dass während des Einströmens in den Zylinder der Druck im Zylinder kleiner als der Umgebungsdruck ist. Weil Druck mal Volumen konstant ist, muss die tatsächliche Masse im Zylinder kleiner sei als die theoretische.Nun sollte man meinen, dass bei steigender Drehzahl der Widerstand zunimmt und die Füllung schlechter wird. Dagegen steht jedoch das Schwingungsverhalten der Gassäulen im Ansaug- und Abgasbereich, weshalb die Mehrzahl der Basteleien im Mopped-Bereich zwar lauter aber nicht leistungssteigernd sind. Dieses Schwingungsverhalten könnte im Extremfall sogar dazu führen, dass in einem bestimmten Betriebspunkt auf die Ventile verzichtet weden könnte (theoretisch, praktisch nicht erreichbar).Die ganzen Betrachten gelten für den ungedrosselten, gedrückten Betrieb, d.h. der Motor wird bei vollständig geöffneter Drosselklappe aus der Maximalleistung heraus weiter belastet, so dass seine Drehzahl absinkt. Das Drehmoment steigt dabei an, weil durch das Sinken der Drehzahl die Strömungswiderstände abnehmen und die Füllung des Zylinders steigt. An einem Punkt ist das Maximum des Drehmomentes erreicht, danach geht der Motor in der Drehzahl nach unten, obwohl er entlastet wird. Dieser Punkt des maximalen Drehmomentes zeigt an, dass der Motor aus der angebotenen Kraftstoffmenge das Maximum an mechanischer Energie herausholt. Ich vermute, dass das auch der Bereich der praktischen maximalen Füllung ist.Der Punkt des maximalen Drehmomentes wird durch Steuerzeiten und Gestaltung der Strömungskanäle beeinflusst.Warum Deine Anlage bei Vollast überproportional einspritzt, dürfte mit Temperaturen zusammenhängen: Fette Gemische brennen kälter als magere. Ich bin der Meinung, dass insbesondere luftgekühlte Motoren wie Käfer oder Porsche im oberen Leistungsbereich nicht mit Luft sondern mit Spit kühlen. Eine Abmagerung führt unweigerlich zum Tod. Weiter nehme ich an, dass das auch moderne, insbesondere leistungsstarke Autos tun, die dem Vernehmen nach im oberen Leistungsbereich die Lambda sonde wegschalten.Wenn das moderne Autos tun, dürfte das auch Dein 280er (?) tun. Aus eigener Erfahrung mit einem 3oo SL Roadster Motor auf einem Versuchsstand weiß ich, dass wenige Sekunden Abmagerung bei Maximalleistung zum vollständigen Verbrennen der Auslassventile inclusive der Sitze führen.Deshalb: Egal was die Umwelt sagt, Fett ist besser!Wenn ich in Einzelpunkten irre, bitte ich um Nachsicht, es ist lange her.... Gruß, Burgfried

[Manta-Simon]

Zitat:Original erstellt von BUMI45:Weiter nehme ich an, dass das auch moderne, insbesondere leistungsstarke Autos tun, die dem Vernehmen nach im oberen Leistungsbereich die Lambda sonde wegschalten.Jein.Die Lambdaregelungen kamen bei Mercedes Benz erst in den 80ern.Diese führten schon zu einer Kraftstoffeinsparung im Vollastbereich (zumindest bei Werbeprospekten), was man an der Tankstelle aber auf Grund der trotzdem saumäßig hohen Zahlen ohnehin nicht nach zu halten Vermag...Allerdings führten die nachfolgenden Schadstoffnormen Euro2 und Euro3 Anfang der 90er dazu, dass man die ganze Vollastgemischanreicherung weitgehend abspeckte...Vergessen kann man die Lambdaregelung nur beim beschleunigen...Mfg, Mark

[BUMI45]

Moin, Mark, ich bitte um Vergebung für meine missverständliche Formulierung. Ich meine nicht dass bei einem 280er die Lambdasonde weggeschaltet wird (er hat ja keine), sondern dass der im oberen Leistungsbereich auch mit Sprit kühlt.Die Ausgangsfrage war ja, warum im oberen Bereich überproportional eingespritzt wird. Wenn Du sagst, die Vollastanreicherung sei weitgehend abgespeckt, würde mich mal interessieren, was "weitgehend" ist und wie man die Temperaturen in den Griff bekommt. Immerhin fliegen ja etwa gleich viele Kilowatt durch den Abgaskanal wie der Motor auf die Strasse bringt. Bei einem 6 Zylinder mit 120 kw wird der Auslasstrakt eines Zylinders immerhin mit 20 kw geheizt- das ist schon was. Gruß, Burgfried

[Manta-Simon]

Also, wie das ganze genau in den Griff bekommen wird, weis ich nicht.Ich weis nur, dass man durch eine magerere Vollastanreicherung -und diverse andere Dinge- dann höhere Schadstoffklassen erreichen konnte.Ich denke daher, dass die Kühlung mit Sprit bei den neuen Motoren deutlich abgenommen hat. Sie bregrenzen ohnehin die Drehzahl elektronisch und vergleichsweise früh.Allerdings ist der Vollastverbrauch im vergleich zu den Vorgängern bei den neueren Motoren (80er/90er) deutlich rückläufig.Auch dürften die Materialien deutlich besser geworden sein...Ganz genau zur Kühlung mit Sprit bin ich jedoch überfragt...mfg, Mark

[280 SEC]

@MP: Klar geht es um Masse! Übrigens wiegt ein m3 Luft auf Meereshöhe 1,293 Kg.@Mark: 30% Verbrennungsgase können gar nicht mehr in dem Brennraum sein, da bei einem Verdichtungsverhältnis von 10:1 beim Ausstoßhub nur noch 10% des Zylinderinhalts vorhanden ist.@Bumi: Danke für die ausführliche Antwort! Wenn ich von einer unvollständigen Zylinderfüllung im Teillastbereich und eines wesentlich zu fetten Gemischs im Volllastbereich ausgehe, könnte sich die Differenz in der Einspritzmenge erklären. Sieht denn nach ner Vollastfahrt das Kerzenbild auch dementsprechend aus?Gruß aus dem Schnee! Kai

[matthias_p]

Sechs- und Achtstempelpumpen sollen folgende CO-Werte haben: Leerlauf und Vollast ca. 4 VOl%, Teilast oben und unten ca. 0.5 Vol%. Damit ergibt sich für Vollast und Leerlauf Lambda 0.9 (fetter) und für Teillast Lamdba 1.1 (magererer).Im Vollastbereich wird fett gefahren, aber für ein "Feuerlöschen-mit-Kraftstoff" müßte es doch eigentlich noch viel fetter sein - geschätzt, natürlich.Übrigens baut man ja Regelsysteme in Vergaser und Einspritzsysteme, um ein Betriebsverhalten nachzubilden. Ab kurz vor vollem Öffnen der Drosselklappe, also die letzten paar Grad bis auf Null Grad, wird der Füllungsgrad abhängig von der Drehzahl. Das ist zwar auch vorher der Fall, aber nur in einem viel kleinerem Umfang.Für Vollast, besser: vollem Öffnen der Drosselklappe, muß man sich also immer was Besonderes einfallen lassen, um zum Füllungsgrad, der bei gleicher Stellung der Klappe, aber bei niederen und höheren Drehzahlen eben merklich unterschiedlich ist, die passende Kraftstoffmenge dazuzugegeben. Dabei den vollen Suppenlöffel einschenken ist wohl die einfachste Maßnahme, und allgemeiner: es ist damit verständlich, warum die allermeisten Systeme eine Beschleunigungsanreicherung haben.Beim Blick auf andere Einspritzsysteme ergab sich, daß Motorenbauer so ganz allgemein von einer "Förderbandbreite" im Bereich 1:30 sprechen. Heißt: Drehzahlbereich 1:10 (600 U/min bis 6.000 U/min), Kraftstoffbedarf zu einem festen Drehzahlbereich so 1:3. Eckwerte sind hier also geringe Last bei niederer Drehzahl, bis Vollast bei Höchstdrehzahl.Guckt man auf die geförderten Kraftstoffmengen pro Hub (zeit- bzw. drehzahlunabhängig!) für die mech. ESP, gibts hier einen Bereich von 0mm3 bis 60mm3. Kneift man die Augen etwas zusammen und läßt die Extremwerte raus, liegt man vielleicht bei 15 bis 50mm3 - Faktor 3 paßt also ... Die 60 gibts nur für einen kleinen Bereich, und die ganz kleinen Werte sind auch verständlich, weil die mech. ESP, so wie es aussieht, bei längeren Rollen (bergab, kaum Gas, 3000 U/min) dann auch sehr geringe Mengen fördert; bis hinunter zur mageren Zündgrenze. Grüsse MP[Diese Nachricht wurde von matthias_p am 18. Januar 2006 editiert.]