Forum

Zitat:

---

das glaub ich nicht das die luft heiss wird weil sie komprimiert ist!!!

(Zitat von: thehost)

---

Doch Luft wird bei der Komprimierung warm. Und nicht nur Luft.

Vielleicht erinnerst Du Dich noch an die Zeit als Du Fahrrad gefahren bist.

Beim Platten hat man die gute alte Luftpumpe angesetzt und gepumpt. Und sie einer schau guck, die wurde immer vorne warm (und das kam nicht nur von der verkrampften Handhaltung).

Ein Diesel läuft auch nur, weil die Luft beim komprimieren warm wird (ohne diesen Effekt keine Verbrennung !!).

Foggs gegoogelter Beitrag beschreibt das auch.


Bearbeitet von - SuMo-Driver am 20.03.2007 19:43:24

Luftpumpe wird doch durch die Reibung warm oder?!

Zitat:

---

Luftpumpe wird doch durch die Reibung warm oder?!

(Zitat von: P3rf3ct10n)

---

Ja, durch Reibung wird sie auch warm, aber dies halt über den gesamten Hubweg und nicht nur vorne.

Vielleicht ist das Beispiel Diesel besser (denn da ist die Reibung unerheblich für die Verbrennung).

Bearbeitet von - SuMo-Driver am 20.03.2007 20:04:17

Zitat:

---

als beispiel sauerstoffflasche, die sowohl beim befüllen als auch beim entlassen der luft kalt wird -> komprimierte luft wird also kalt und nicht heiss....wobei man noch sagen muss das ein turbo nicht wirklich die luft komprimiert!!!!

---

das ist ja das allergeilste was ich seit langem gelesen habe :o)

zur aufklärung: die luft, die aus der flasche kommt wird nicht komprimiert sondern entspannt und dabei kühlt sie ab. deiner theorie nach wäre außerhalb der flasche ein höherer druck als in der flasche. durch komprimieren von luft steigt die temperatur, das bsp mit der luftpumpe ist da genau das richtige. alles weitere wurde ja schon gesagt.

mfg FRY

...aja genau....ups da hat ich nen grossen denkfehler stimmt schon bei nem diesel ist ja auch so das das gemisch durch die hitze der luft zündet.....hab mit der flasche ein wenig in schei.. gegriffen

naja jeder macht mal fehler.....aber trotzdem ist die relation her schwachsinn das durch den druck eines turbos die luft stark erhitzt...oder denk ich da auch falsch??? immerhin ist der druck da nicht sonderlich hoch....

Bearbeitet von - thehost am 20.03.2007 21:17:10

Beides spielt bei der Erhitzung eine Rolle, einerseits die Erhöhung des Drucks und andererseits die Wärme des Turbogehäuses.
(Ich vermute jedoch, daß die Kompression mehr ausmacht, ist aber nur eine Vermutung).

Bearbeitet von - SuMo-Driver am 20.03.2007 21:21:09

naja ich glaub die abgastemperatur beträgt...ich schätz mal ca. 700 grad vielleicht auch weniger....und ich denk das diese temp sicher mehr dazu beiträgt als die 1 bar (ich weiss ist viel) druck die der turbo aufbaut....

Das ist mir schon klar, aber die Luft strömt mit einer enormen Geschwindigkeit durch den Turbo. (Du kannst ja auch in einer Sauna mit 120 Grad überleben).

Daher hat die Luft kaum Zeit die Wärme des Turbos aufzunehmen.

Schau Dir mal einen Fön an, die Spiralen haben auch hunderte von Grad und verbrennt es Dir die Haare ??

Hallo zusammen,
wenn man sich mal veschiedene Kompressor-Kits betrachtet, wird man feststellen, dass bei steigendem Ladedruck ein Ladeluftkühler zwingend notwendig wird. Die Kompressoren, die mit niedrigem Druck arbeiten, kommen in der Regel ohne aus. Da Kompressoren nicht direkt am Abgaskrümmer sitzen, und bei Turboladern höhere Ladedrücke zum Einsatz kommen, würde ich sagen, dass die Temperaturerhöhung vom komprimieren der Luft kommt (zumindestens hauptsächlich)
Gruss

Zitat:

---

Durch die Expansion des Lachgases an der Mischdüse kommt es zu einer adiabatischen Abkühlung, die die Temperatur des Gasgemisch um etwa 40 Grad senkt.

(Zitat von: Fogg)

---

Und genau der Satz ist falsch - aber weit verbreitetes Stammtsichwissen, das man auch aus Wikipedia nicht mehr herausbekommt, weil dort nicht korrekte Aussagen zählen, sondern diejenigen, die von den meisten vertreten werden.

Distickstoffmonoxid kühlt leicht - das ist aber nicht der leistungssteigerende Effekt. N2O ist ein Stauerstoffspender und das ist der Trick. Unsere Luft hat nur 21% Sauerstoff und das wirksamste Tuning ist diesen Anteil zu erhöhen UND zugleich die wirksame Gasmenge (Arbeitsmedium) zu steigern OHNE dabei den Druck zu erhöhen wei bei der Aufladung. Durch die Zugabe des leicht teilbaren N2O kann ich die wirksame Sauerstoffmenge erhöhen und dementsprechend mehr Kraftstoff einspritzen. Bei Luft ist das Verhältnis von Stickstoff zu Sauerstoff 4:1, bei N2O 2:1. Ersetzte ich also einen Teil der Luft durch N2O heben ich damit bei gleicher Gasmenge die Menge des möglichen Kraftstoffes für eine Füllung an.

Eine Abkühlung von 40° ist energetischer Schwachfug - wer nur ein bischen Wärmelehre hatte weiß, es energetisch ein Unterschied ist ob ich von 400°C af 360°C oder von 40°C auf 0°C abkühle. Wäre dies linear (was die Aussage 40°C Abkühlung vorraussetzt), dann gäbe es keinen absoluten Nullpunk bei -273,15°C oder 0K. Der Energiebedarf für eine Abkühlung von -272 auf -273°C geht gegen unendlich, das mit 40°C in den Kühlschrank gestellte Glas Wasser ist schon nach einer Minute um ein Grad kälter - ist aber der gleiche Temperatursprung - aber nicht das gleiche Energieniveau!

Die höchste Innenkühlleistung hat Methanol, welches unter anderem aus diesem Grund in Dragstern verwendet wird, weil dort die Show schon vorbei ist bevor eine Flüssigkeitskühlung auch nur einen Umlauf geschaft hat. Diese Kühlleistung kann nicht durch die Aufsplittung eines Molekühls erreicht werden, sondern nur mit einem flüssigen Stoff, der eine extrem hohe Verdunstungswärme aufnimmt - die ist bei Methanol der Fall. Es gibt weitere Stoffe - Propan ist auch so einer. Den erffekt der Verdunstungskühlung nutzt selbst der Mediziner beim vereisen aus.

Die Luft nach einem Turbo wird warm weil sie verdichtet wird und weil sie einer extrem hohen Strömungsgeschwindigkeit ausgesetzt ist. Bei rund 125m/s ist der Wendepunkt. Bis zu dieser Geschwindigkeit nimmt Luft wärme auf und kühl überstichene Oberflächen. Ab diesem Punkt kehrt sich der Effekt um: Die Luftreibung heizt diese auf. Diesen Effekt nutzt man in der Luftfahrt. Die lieben Flugzeuge fliegen in 10.000 metern Höhe bei -56°C. Dumm ist nur, das Kerosin, welches sich in den nicht isolierten Tragflächen befindet, bereits bei -32°C zu stocken beginnt. Wie also Kerosinsulze verhindern? Nun, der Flieger fliegt mit rund 900 km/h und das liegt über den 125 m/s. Die Temperatur der Außenhaut liegt dann bei etwas -26 °C und da ist Kerosin noch flüssig.

Der Wärmeübergang von der Turbinenseite zur Verdichterseite ist vernachlässigbar gering, weil die Strömungsgeschwindigkeit im Verdichter so hoch ist, so das die Luft keine Zeit hätte hat die Wärme aufzunehmen. SuMo's Vergleich mit dem Fön ist korrekt. Obwohl die Luft mit sehr geringer Geschiwndigkeit (rund 1m/s) an den mit über 1000°C heißen Sprialen vorbeiströmt, heizt sie sich nur um etwa40-60°C auf.

Wenn Luft entspannt wird bzw. der Druck verringert wird, kühlt sie sich ab - also genau das Gegenteil wie bei der Verdichtung. Das Problem der Vergaservereisung bei alten Autos im Winter bei hoher Luftfeuchtigkeit kommte genau daher.

Bildlich kann man sich das so vorstellen:
In einer bestimmten Menge Luft ist eine bestimmte Menge Wärmeenergie. Wird die Luft nun kompriemiert ohne das diese Wärme entweichen kann, muss sich die Energie auf einem kleineren Vorlumen konzentrieren und das zeigt sich durch die Erwärmung.

Das Luft wie jedes andere Gas beim Verdichten warm wird, heiß wird, nutzt man beim Diesel zur Zündung und ist beim Benziner aufgrund der Klopfgrenze das große Problem.


Zum Ursprungsthema:
Ein kaltes Auto geht besser weil in der Tat die Luft dichter ist - das ist jedoch nicht der ausschlaggebende Effekt. Der Hauptgrund beim Benziner ist jedoch vielmehr die Kaltlaufanreicherung, sprich die gezielte Überfettung des Gemischs nach dem Start. Die höchste Leistung einer Verbrennung wird mit Lambda 0,9, der höchste Wirkungsgrad mit Lambda 1,1 und die sauberste Verbrennung mit Lamda=1 erreicht. Das ist auch der Grund warum ein Katalysatorfahrzeug weniger Leistung hat und mehr verbraucht - die L-Regelung verhindert sparsame oder leistungstarke L-Werte und hält ihn schön brav bei 1.

Tuning durch kühlung der Verbrennungsluft - nicht des Motors - funktioniert in der Tat. Dumm ist nur, das es energetisch eine Fehlrechnung ist: Es wird mehr Energie verbraucht um die Luft zu kühlen als an Mehrgewinn aus dem Motor zu erwarten wäre - außer die Kühlung ist aufwandsneutral --> Ladeluftkühlung.

Innenkühlung macht man auch im zweiten Weltkrieg durch die Wassereinspritzung bei Flugzeugmotoren.

Ein Dieselmotor geht nämlich in kaltem Zustand relativ zäh...dürfte er nach obiger Theorie aber nicht... ;-)


@SuMo:
Erwartungen erfüllt?

Bearbeitet von - rennfrikadelle am 20.03.2007 23:48:33

Bearbeitet von - rennfrikadelle am 20.03.2007 23:52:47

und wieder mal ein paar zeilen des wissens die uns alle rausreissen!!!

danke mfg

@ Rennfrikadelle

Immer wieder schön Deine Ausführungen zu lesen. Erwartungen wie immer erfüllt bzw. übererfüllt.

Nun eine Kleinigkeit und zwei Fragen:

Methanol in reiner Form wird "nur" in den unteren Dragster-Klassen und bei den Indy-Carts sowie anderen Rennklassen gefahren.
TopFueler verwenden ein Gemisch aus ca. 10% Methanol und 90% Nitromethan (Nitromethan liefert noch mehr Sauerstoff für die Verbrennung).
Und was ich auch nicht wusste, nach der halben Wegstrecke eines TopFuel Dragster sind die Zündkerzen verbrannt und er "dieselt" weiter. Abschalten geht nur durch Unterbrechung der Treibstoffzufuhr.

Frage zum Thema Stockung von Kerosin: Während des Fluges erwärmt sich die Tragfläche um das Kerosin flüssig zu halten. Aber was passiert am Boden. Nun gut es ist nicht überall auf der Welt -30 Grad aber einige Orte sind schon Nacht so kalt.
Meine Vermutung ist (und hier hoffe ich, daß ein Flugzeugbauer das liest), das die Turbine die Tragfläche über Auslässe erwärmen kann. (Wenn Ihr bei Eurem nächsten Urlaub mal auf die Aufhängung der Turbinen guckt werden Ihr dort so ein paar geriffelte Bleche sehen). Aber ist meine Annahme richtig ??

Zweite Frage: Warum wird nicht reiner Sauerstoff verwendet ?? Ist die Verbrennung nicht beherrschbar bzw. zu heiß ??

Bearbeitet von - SuMo-Driver am 21.03.2007 09:43:24

Zitat:

---

@ Rennfrikadelle

Frage zum Thema Stockung von Kerosin: Während des Fluges erwärmt sich die Tragfläche um das Kerosin flüssig zu halten. Aber was passiert am Boden. Nun gut es ist nicht überall auf der Welt -30 Grad aber einige Orte sind schon Nacht so kalt.
Meine Vermutung ist (und hier hoffe ich, daß ein Flugzeugbauer das liest), das die Turbine die Tragfläche über Auslässe erwärmen kann. (Wenn Ihr bei Eurem nächsten Urlaub mal auf die Aufhängung der Turbinen guckt werden Ihr dort so ein paar geriffelte Bleche sehen). Aber ist meine Annahme richtig ??

Zweite Frage: Warum wird nicht reiner Sauerstoff verwendet ?? Ist die Verbrennung nicht beherrschbar bzw. zu heiß ??

Bearbeitet von - SuMo-Driver am 21.03.2007 09:43:24

(Zitat von: SuMo-Driver)

---

Danke für die Blumen und die Erwähnung von Nitromethan - hab ich vergessen und wird aus dem gelichen Grund zugegeben wir N2O.

Zu 1.:
Das Problem tritt vor allem in Sibierien auf - dort verwendet man Kerosin mit speziellen Additiven um den Stockpunkt abzusenken. Die Tragflächen sind nur an der Vorderkante beheizbar für die TRagflächenenteisung - auf den Tank hat das keine Wirkung. Zudem ist die Standzeit für ein Flugzeug am Boden dort begrenzt und der Sprit wird beim Betanken vorgewärmt.

Zu 2.:
Der Ottomotor ist eine Wärmekraftmaschine, die Energie aus der Erwärumng eines Arbeitsmediums gewinnt. Dieses ist Luft, von der der Sauerstoffanteil verbrennt und sich zusammen mit dem Stickstoff ausdehnt. Der Stickstoff hat zwei Aufgaben: Zum einen verhindert als inertes Gas ein zu starkes Ansteigen der Temperaturen das sich die erzeugte Wärmemenge auf ein größeres Gasvolumnen verteilen kann und zum anderen sorgt er für eine gleichmässige Verbrennung.Einen Teil des Sauerstofft der Luft mit einem inerten Gas zu ersetzen, also genau das Gegenteil von N2O macht man bei der Abgasrückführung im Teillastbereich. Beim Benziner um den Wirkungsgrad zu erhöhen, beim Diesel um die Verbrennungspitzentemperaturen zu senken.

In reinem Sauerstoff liese sich die fünfache Kraftstoffmenge verbrennen. Wunderbar - das Problem ist nur das die Gasmenge zu Expansion sehr gering ist und es somit zu einer extremen Aufheizung des Gases kommen würde. Reiner Sauerstoff ist hochreaktiv und würde nicht nur das Benzin, sondern auch das Öl und begünstigt durch die extrem hohen Temperaturen den halben Motor verbrennen. Auch Stahl brennt unter reinem Sauerstoff - Stahlwolle mit Sauerstoff anreichern und anzünden. Der Schneidbrenner nutzt genaut diesen Effekt aus. Der Stahl wird erhitzt und dann ein Sauerstoffstrahl mit hohem Druck hineingeschoßen - der Stahl verbrennt und hinterläßt eine Mischung aus geschmolzenem Eisen und Eisenoxyd.
Auch der Luftsauerstoff reagiert mit dem Eisen - Rost ist die Asche einer extrem langsamen Verbrennung.

Ah sehr intressant!

Wieso haben Benziner eine kaltlaufanreicherung?

Wenn ich mir nen viertelmeile-auto bauen würde, würde ich also eine Leistungssteigerung erreichen, wenn ich den Kat heraushau und den Lambawert veränder?!

mfg

Zitat:

---

Ah sehr intressant!

Wieso haben Benziner eine kaltlaufanreicherung?

Wenn ich mir nen viertelmeile-auto bauen würde, würde ich also eine Leistungssteigerung erreichen, wenn ich den Kat heraushau und den Lambawert veränder?!

mfg

(Zitat von: P3rf3ct10n)

---

Weil bei einem kalten Motor ein Teil des Gemischs an den kalten Ventilen, Zylinderwänden und dem Kolben wieder kondensiert und das Gemisch damit unter die Zündgrenze bringen würde. Dieser auskondensierte Teil verdampft bei der Verbrennung und verbrennt dann mit - was zu extrem schlechten Emissionen führt. .

Die Motorsteuerung müßte verändert werden damit ein Fahrzeug die volle Leistung entfalten kann. Die Notprogramme für den Fall einer defekten L-Sonde reichen dafür nicht aus.

Is die Gemischanreicherung beim kalten Motor soo extrem?! Denn der momentanverbrauch bei kaltem Motor liegt ja so bei 40l/100 km

Zitat:

---

Is die Gemischanreicherung beim kalten Motor soo extrem?! Denn der momentanverbrauch bei kaltem Motor liegt ja so bei 40l/100 km

(Zitat von: P3rf3ct10n)

---

Ja, ist schon einiges.

An dem hohen Verbrauch ist auch der hohe Wärmeübergang bei der Verbrennung an die Zylinderwände und Kolben verantwortlich. Aus diesem Grund sollte das Arbeitsmedium möglichst kalt (wie schon erwähnt), aber der Motor selbst heiß sein.

Das Ganze ist ein Interessenskonflikt:
Man will zum einen einen heißen Motor um den Wärmeübergang zu minimieren - auch der anderen Seite verschlechtert ein zu heißer Motor das Klopfverhalten.und verschlechtert die Schmiereigenschaften des Ölfilms an den Zylinderwänden.

OK Danke, hab noch ne Frage, obwohl die damit direkt nix zutun hat.

Hat ein Diesel so einen geringen Drehzahlbereich, da die Selbstzündung bei Drehzahlen von um die 6000 nicht mehr nachkommen würde?

Wie funktioniert ein schneller Diesel?

Zitat:

---

OK Danke, hab noch ne Frage, obwohl die damit direkt nix zutun hat.

Hat ein Diesel so einen geringen Drehzahlbereich, da die Selbstzündung bei Drehzahlen von um die 6000 nicht mehr nachkommen würde?

Wie funktioniert ein schneller Diesel?

(Zitat von: P3rf3ct10n)

---

Nein, der Zündverzug ist nicht das Problem, sondern die Abbrandzeit.

Je höher die Drehzahl, desto weniger Zeit vebleibt um die eingespritze Dieselmenge zu verbrennen. Ein Diesel dreht ohne Problem 6000 Umdrehungen, bringt dann aber fast keine Leistung mehr. Je nach Bauart macht es beim PKW-Direkteinspritzerdiesel keinen Sinn über weit 4000 Umdrehungen zu gehen (Wirbelkammerdiesel bis 5000) und schon bis dahin merkt man ab 3000 Umdrehungen eine spürbare Abnahme der Motorkraft. Die gesamte Einspritzmenge wird durch einen einzigen Injektor in den Brennraum geschossen, muss dort erst verdampfen und abbrennen (Prinzip diffuse Flamme). Dieses Abbrennen dauert halt seine Zeit.

Abhilfe schaffen in mittlere Zukunft sogenannte Einspritzfelder, welche die Injektoren ersetzen oder ergänzen.Sie Spritzen nicht 5-8 einzelne Strahlen in den Brennraum wie eine Mehrlochdüse, sondern bis zu 200. Es gibt dann kein Common-Rail mehr, die Dinger arbeiten ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker mit Piezo-Elementen.Damit sind Drehzahlen bis etwa 8000 Umdrehungen beim Diesel heutiger PKW-Größe möglich (etwa 0,5l Hubraum pro Zylinder) - und dann darf sich der Ottomotor warm anziehen.

Bei dem Institut, für das ich gerade arbeite, ist ein 2 Liter Vierzylinder im Test, der bei 6200 Umdrehungen rund 220 kw auf die Welle stemmt und 440 Nm zwischen 1500 und 4500 Umdrehungen bringt - Werte die einen 335i ins Schwitzen bringen. Und mit 5,2 l/100 km nach EU-Messung ist der Diesel in der alten C-Klasse als Testträger noch gar nicht einmal Durstig...

Allerdings würde alleine der Motor im Moment etwa das doppelte Kosten wie ein üppig ausgestatter 335i.

Wow, very exciting!

Wie klingt denn ein so hochdrehender Diesel? Täusch ich mich oder dreht der *35d nich auch um die 6000?