Hitzestau durch mageres Gemisch auch bei schwachem Motor mög

[ami8break]

Hallo,
eine theroetische und eher allgemeine Frage die mir unlängst während einer langen Autobahnfahrt kam:

Es ist bekannt dass eine magere/stöchiometrische Verbrennung heisser abläuft als eine fette. So weit so schlecht.
Dass dies bei getunten, bzw von Haus aus starken Motoren zu thermischen Problemen führen ist mir klar. ~1/3 der eingesetzten Energie geht ins Abgas, ~1/3 ins Kühlwasser. Das sind bei einem 100kW-Motor eben z.B. ~200kW die abgeführt werden müssen.

Es gibt Motorblöcke die je nach Hub unterschiedlich viel Hubraum und entrpechend mehr Leistung haben, ich denke die Zylinderköpfe sind auch nicht dramatisch anders.
Möchte auch jene Blöcke gedanklich miteinbeziehen die den Mehr-Hubraum durch größere Kolben-Ø erzielen.

Bei einem 60kW-Motor sind's 'nur' ~120kW. Die Kühlsysteme unterscheiden sich nicht oder wenn dann nur bei den absoluten Top-Modellen, z.B. durch 2 elektr Lüfter oder zusätzlichen Ölkühler. Zylinderkopf (Kühlwasserkanäle) sind doch ident.

Wie schaut es aber bei einem schwachen Motor aus, würde der auch thermische Probleme bekommen wenn ich den länger auch bei Volllast in stöchiometrischen Zustand betreibe?

Danke

lg
»Horst

[1252er]

Moin Ami8, schön dich mal wieder im Forum aktiv zu sehen.
Ich denke das der Unterschied von stöchiometrisch zu mager weniger den Temperaturhaushalt im Gesamten ducheinanderbringt als die Temperaturspitzen einzelner Bauteile deutlich steigert.
Also: Für den Kühlkreislauf ungefährlich, aber für den Brennraum und Umgebung (Ventilsitze, Kolbenboden) sehr gefährlich.
Du siehst ja auf den Anzeigen wenn das Kühlsystem überfordert ist, aber die Komponete leider nicht.
Ich bleibe lieber nur in starker Teillast zu mager und gehe dann Richtung fett bei Vollast, gerade wegen der Kühlung.

[Acki]

Bedenke im Teillast wird ja auch nur ein Bruchteil der Leistung abverlangt.
Bei einem 100kW Motor sind es dann nur noch 30 oder 40kW.
Über Zündkerzentemperatur und Abgastemperatur kannst du das eigentlich recht zügig herausfahren.

[landybehr]

äh - wie geht das mit der Zündkerzentemperatur ?

[Acki]

Thermoelement drunter schrauben, sieht wie ne Unterlegscheibe mit 2 Drähten dran aus. Kostet keine 30 Euro.

[Westitreter]

Ich denke solange der Motor nicht auf Magerbetrieb konstruiert wurde wirst Du keine Leistung rausbekommen. Heisst nicht umsonst Kraftstoff.

[Acki]

In der Teillast muss man den aber nicht zum Säufer machen.
Klar kommt Kraft von Kraftstoff aber in der Teillast wäre das ja total egal

[Schnibble]

Ich denke solange der Motor nicht auf Magerbetrieb konstruiert wurde wirst Du keine Leistung rausbekommen. Heisst nicht umsonst Kraftstoff.

ein magerbetrieb bringt nie mehr leistung...auch wenn er darauf konzipiert wurde .... Kraft kommt vom Kraftstoff!

der magerbetrieb ist für spritsparmassnahmen im teilllastbereich gedacht und nicht für mehr leistung


was die bauteilaufheizung angeht - durch das fettere gemisch wird der motor sozusagen von Innen gekühlt - zum grossen Teil durch verdunstungskälte des Benzins

[Westitreter]

In der Teillast muss man den aber nicht zum Säufer machen.
Klar kommt Kraft von Kraftstoff aber in der Teillast wäre das ja total egal

Genau.
Deswegen fragt man auch das folgende...:

ami8break: Wie schaut es aber bei einem schwachen Motor aus, würde der auch thermische Probleme bekommen wenn ich den länger auch bei Volllast in stöchiometrischen Zustand betreibe?

also kurz gesagt JA.

[Acki]

Abgastemperatur messen.
Maximale Leistung hast du ca. bei Lambda 0,86.
Bei Lambda 0,95-1 hast du die größte Klopfneigung.
ICH würde nen Motor in der unteren Teillast auf Lambda 1,1-1,2 einstellen (jeder Motor läuft anders...)
Dann nach oben hin Lambda 1 und dann irgendwann halt fetter werden.
Kann man ja anhand der Abgastemperatur machen.
Man sollte halt wissen das das Gasgeben dann wie der Tritt in die Scheiße ist.

[Schnibble]

Bei Lambda 0,95-1 hast du die größte Klopfneigung.
ICH würde nen Motor in der unteren Teillast auf Lambda 1,1-1,2 einstellen (jeder Motor läuft anders...)
Dann nach oben hin Lambda 1 und dann irgendwann halt fetter werden.
Kann man ja anhand der Abgastemperatur machen.
Man sollte halt wissen das das Gasgeben dann wie der Tritt in die Scheiße ist.

bist du dir mit der klopfneigung sicher? ich dachte immer, die wäre bei leicht magerem gemisch am höchsten?
....die abgastemperatur sagt nicht immer was über die brennraumtemperatur aus.....

[pigga]

Wie schaut es aber bei einem schwachen Motor aus, würde der auch thermische Probleme bekommen wenn ich den länger auch bei Volllast in stöchiometrischen Zustand betreibe?

Wer macht denn sowas? Also da wäre ich vorsichtig. Bei den jetzigen Aussentemperaturen vielleicht noch nicht unbedingt, aber im Sommer wird bei Lambda1 und Vollgas die Klopfneigung drastisch zunehmen. Es ist doch ein großer Vorteil der MS, dass man das Gemisch stufenlos von "leerlauf" bis "Vollast" anpassen kann? Bei den älteren anlagen fährst Du ja meist bis 95% TPS mit Lambda1 und erst dann kommt die Anfettung. Das halte ich rein aus Motortechnischer Sicht aber nicht für erstrebenswert.
Du fragst Dich, was für konstruktive Veränderungen die Motorenbauer ergriffen haben?
Na, ich werf da mal das Wort "Kolbenbodenkühlung" in den Raum. Ich behaupte mal, dass diese bei Saugermotoren -wie heute oftmals zu finden- grundsätzlich nicht vonnöten wäre, wenn die Motoren nicht bis nahezu vollast mit Lambda 1 laufen müssten. Ok, bei Turbomotoren isses sicher noch was anderes, klar (darum gings aba nich).
Pigga

[Acki]

Bei Lambda 0,95-1 hast du die größte Klopfneigung.
ICH würde nen Motor in der unteren Teillast auf Lambda 1,1-1,2 einstellen (jeder Motor läuft anders...)
Dann nach oben hin Lambda 1 und dann irgendwann halt fetter werden.
Kann man ja anhand der Abgastemperatur machen.
Man sollte halt wissen das das Gasgeben dann wie der Tritt in die Scheiße ist.

bist du dir mit der klopfneigung sicher? ich dachte immer, die wäre bei leicht magerem gemisch am höchsten?
....die abgastemperatur sagt nicht immer was über die brennraumtemperatur aus.....

Ja bin ich mir sicher, wegen Umsetzungsgeschwindigkeit und Umsetzungsgrad und sicherlich noch irgendwelchen anderen Sachen die ich vergessen habe
Deswegen ja auch Zündkerzentemperatur messen.

[Schnibble]

@acki
nunja, ich hab's halt andersrum in erinnerung - dass bei leicht magerem gemisch die umsetzungsrate höher ist, deswegen der etwas bessere wirkungsgrad --> höhere temperaturen im brennraum --> klopfen eher möglich

[Acki]

Umsetzungsgrad wird dann höher weil mehr Luft zur Verfügung steht aber die Geschwindigkeit wird langsamer.
Der zusätzliche Sauerstoff bremst das alles und bei Teillast dürfte der Restgasanteil als inertes Gas noch wirken.
Mir egal, das ist alles Theorie