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STInator

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Montag, 16. Juni 2014, 13:31

Sprit sparen durch Magerbetrieb im Close Loop bei geringer Last (MY01-05 und evtl. andere MYs)

Ich habe ein paar Fragen zu dem Vorgehen. Mein Ziel wäre es bei niedriger Last (Engine Load) im Close Loop das Fahrzeug über den stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (über Lamda>1 bzw. AFR>14.7:1) zu betreiben. Laut Internetrecherche liegt der beste ökonomische Verbrauch bei etwa AFR 15.4:1.

Nun zu den Punkten, die diskutiert werden sollten:
1. Die Verbrennungsgase sind doch bei etwa 14.7:1 am höchsten oder nicht? Im Internet sind teils Beschreibungen zur der Thematik "EGT vs AFR" zu finden, die entweder besagen, dass je magerer desto heißer (EDIT: also auch weiter über AFR 14.7:1 wird es heißer, was überhaupt kein Sinn ergibt) oder Kurvenverläufe, die oft symmetrisch vom Punkt AFR=14.7 nach unten verlaufen (ergibt schon mehr Sinn). Aber theoretisch müsse es beim Magerbetrieb eher heißer sein, da kein überschüßiger Sprit zur Kühlung vorhanden ist. Also kein exakter symmetrischer Verlauf vom heißesten Punkt AFR 14.7 aus. Am besten wäre es, wenn es einer mal testen könnte, da ich leider kein EGT Sensor habe (z.B. im Leerlauf 14.7 vs 15.4 und die EGT vergleichen oder vielleicht mit eingelegtem Gang und der Leerlaufdrehzahl fahren. Die Leerlaufdrehzahl, die evtl. für den Test erhöht werden sollte, garantiert eher eine stabile Drehzahl).
2. Durch den etwas mageren Betrieb sollte der Vebrennungsraum und der Abgastrakt sauberer sein?!
3. Der Katalysator wird wohl nicht mehr richtig seine Arbeit verrichten können (bei Abgasuntersuchung ein zurückflashen nötig?!). Kann der Katalysator überhaupt durch den Magerbetrieb beschädigt werden?
4. Ich denke auch, dass eine Anpassung der Timings bei höherem Last notwendig sein kann?!
5. Ein evtl. träges Verhalten (Gasannahme) durch die Abmagerung könnte man vielleicht durch die schnelle Umschaltung von CL->OL ("CL to OL Delay" Tabelle) verhindern.
6. Hat der Magerbetrieb überhaupt ein Spritsparpotenzial bei den älteren Subarus (die dafür wohl nicht konstruiert wurden)? Den die Leistung sollte theoretisch bei mageren Betrieb auch etwas sinken. Ich denke, dass man es durch das Loggen des Verbrauchs über RomRaider auf einer ebenen Strecke und konstanter Geschwindigkeit messen sollte, um es endgültig klarzustellen.

Die Abmagerung ist über die Tabelle "CL Fueling Target Compesation (Load)" möglich (WRX & STi 01-05, aber bestimmt auch bei anderen Modellen machbar). Im Leerlaufbetrieb funktioniert es auf jeden Fall.

Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »STInator« (16. Juni 2014, 23:26)


EP76

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Montag, 16. Juni 2014, 14:23

Sorry, aber wer kauft sich einen STI um Sprit zu sparen?

d3nn1s

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Montag, 16. Juni 2014, 14:52

Offtopic - Lesen auf eigene Gefahr
Sorry, aber wer kauft sich einen STI um Sprit zu sparen?

:dankeschoen:
Fahrzeuge:

Subaru Impreza GT my00 --> Sold
Subaru Impreza WRX STi Prodrive my02
Subaru Legacy my00 20th Anniversary --> Sold
Subaru Forester XT "STi" my03 --> Sold
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porkii

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Montag, 16. Juni 2014, 14:57

Offtopic - Lesen auf eigene Gefahr
...ist doch ein sehr interessantes Thema, das es zu diskutieren gibt. Ob man einen STI kauft um Sprit zu sparen steht hier nicht zur Frage :P
99er GT
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STInator

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Montag, 16. Juni 2014, 16:31

Sorry, aber wer kauft sich einen STI um Sprit zu sparen?
Wo ist der Vorteil mehr Sprit zu verbrauchen als notwendig? Und das ganze lässt sich auf andere Modelle übertragen, wie ich das auch schon am Anfang erwähnt habe. Und wie auch schon erwähnt, hat es noch interessante Nebeneffekte bezüglich der Sauberkeit des Brennraumes, Zündkerzens etc.. Und wenn die EGT beim Magerbetrieb tatsächlich niedriger ausfällt, wird der Motor noch länger leben können...

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »STInator« (16. Juni 2014, 23:28)


cybersquare

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Montag, 16. Juni 2014, 16:51

Hab leider grad keine Zeit um alles zu beantworten, deshalb nur mal dazu...

Zitat

dass je magerer desto heißer (was überhaupt kein Sinn ergibt

Sprit kühlt.

Gruss
Andreas
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STInator

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Montag, 16. Juni 2014, 17:10

Hab leider grad keine Zeit um alles zu beantworten, deshalb nur mal dazu...

Zitat

dass je magerer desto heißer (was überhaupt kein Sinn ergibt

Sprit kühlt.

Gruss
Andreas

Ich habe mich wohl nicht ganz richtig ausgedrückt. Das Gemisch wird in Richtung AFR 14.7:1 immer heißer. Ab AFR 14.7:1 wird es wieder kühler, nur nicht mehr so stark, wie es in Richtung fett sein würde (da der Sprit kühlt, wie ich auch oben geschriebne habe).
Wenn man annehmen würde, dass die EGT bei z.B. AFR 16:1 kühler wäre, als bei AFR 20:1, dann würde es bei reinem Luftbetrieb (Schubabschaltung) den Motor aufgrund unendliche hoher Temperaturen zerschießen, was nicht sein kann und das glauben leider sehr viele Leute. Ich finde es auch sinning, dass die Temperaturen bei AFR 14.7:1 am höchsten sind, da die Verbrennung vollständig ist.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »STInator« (16. Juni 2014, 17:16)


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Montag, 16. Juni 2014, 17:39

Das Gemisch wird in Richtung AFR 14.7:1 immer heißer. Ab AFR 14.7:1 wird es wieder kühler, nur nicht mehr so stark, wie es in Richtung fett sein würde (da der Sprit kühlt, wie ich auch oben geschriebne habe).


Grundsätzlich richtig, aber leider nicht schon bei 14,7:1 sondern deutlich später. wir sind damals 17:1 gefahren, um das Gemisch "kalt zu blasen"

Wichtig ist halt, dass du die Brennraumtemperaturen und die AGT im Auge behältst. Auch müssen die Kerzen passen, wegen der hohen Temperaturen. Eine solche Abstimmung sollte man auch nicht ohne ordentlichen extrenen Klopfsensor applizieren, denn Klopfen ist bei mager definitiv ein Thema.

Sonst geht das schon, denn die Japan haben anfang der 90iger schon mit Magermix Motoren Kraftstoff gespart.
Zudem sinken Drosselklappenverluste, da diese ja im Verhältnis weiter offen stehen muss.

GF8GT Berlin

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9

Montag, 16. Juni 2014, 21:34

ohne jetzt die graue Theorie da oben nochmal aufzulisten, die von der Denkweise her auch nicht richtig ist, solltest du dir erstmal zum Thema "geringe Last" beim Turbomotor Gedanken machen.

Wird dir aufallen, wenn du mal mit 140km/h über die Autobahn fährst und die Ladedruckanzeige beobachstest und dann mal einen Sauger über die Drücke im Ansaugrohr gegenüberstellst ;)

Ansonsten:
- mageres Gemisch= mehr Wärme , da mehr Luft (ist wie Ofen bei Oma, Tür auf- Flamme an)
- mehr wärme, weniger Zündung, weil höhere Klopfneigung
- weniger Zündung + weniger Sprit = weniger Drehmoment.
- weniger Drehmoment = Fahrzeug verzögert
Schönen Gruss Sebastian

3ullit

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Montag, 16. Juni 2014, 22:43

Vorneweg, ich will das ganze auch mal machen, noch mit einigen anderen spielereien, als nächstes, du wirst sehr viel durcheinander, zwar stimmt es, das die Abgastemperatur durch den Magerbetrieb steigen KANN, dies liegt allerdings daran das das magere Gemsich länger braucht bis es durchgebrannt ist, und damit der Schwerpunkt der Verbrennung bei gleicher Zündung nach hinten rutscht, wodurch ein Teil der thermischen Energie nicht in mechanische gewandelt werden kann und deshalb als höhere Abgastemperatur (eigentlich Enthalpie) den Brennraum verlässt.

Der Punkt des minimalen Verbauches pro kW ist Motor und Kraftstoffabhängig. Hier Bspw. Lambda=1,12:


Der Kat kann im Magerbetrieb kein NO_X mehr konvertieren, daher ist für die AU ein anderes Mapping nötig.


Die Idee ist gut und möglich, aber für den Laien alles andere als einfach und sicher, denn deine Auslassventile sind sehr schnell hinüber...

Zu dem Thema oben sollte man nicht nur den Saugrohrdruck betrachten, denn wenn der Turbo sowieso läuft (tut er, auch wenn im Saugrohr teilweise Unterdruck herrscht) kann man diese Energie doch auch nutzen, Bspw. über einen Miller-Cycle, wenn man verstellbare Einlassnockenwellen hat.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »3ullit« (16. Juni 2014, 22:48)


STInator

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Dienstag, 17. Juni 2014, 01:04

... das die Abgastemperatur durch den Magerbetrieb steigen KANN, dies liegt allerdings daran das das magere Gemsich länger braucht bis es durchgebrannt ist, und damit der Schwerpunkt der Verbrennung bei gleicher Zündung nach hinten rutscht, wodurch ein Teil der thermischen Energie nicht in mechanische gewandelt werden kann und deshalb als höhere Abgastemperatur (eigentlich Enthalpie) den Brennraum verlässt.
...
... denn deine Auslassventile sind sehr schnell hinüber...
OK, das ergibt alles ein Sinn. Also müsste man quasi die Zündung früher durchführen, damit das Gemisch möglichst vollständig im Brennraum verbrennt, anstatt Richtung Auspuff wandert und so logischerweise hohe EGT hervorruft. Das wiederrum mögen die Auslassventile usw. nicht (Das erinnert mich stark an das Anti-Lag System und der extra späten Zündung -> tolles Spool Up und oft kaputte Ventile...). Somit kann man wohl festhalten, dass die Timings vorallem bei höherer Teillast unbedingt korrekt eingestellt werden sollten, also nicht zu früh und nicht zu spät zünden lassen.

Ich glaube nicht, dass die Auslassventile bei geringer Belastung beschädigt werden können, wenn man die Zündung nicht anpasst, da die Temperatur eigentlich wesentlich geringer sein müsste als beim Vollastbetrieb. Wenn man bis z.B. Engine Load=0.6 (in etwa +-100 km/h konstante Fahrt bei einem STI MY03-05) im Magerbetrieb fahren würde, sollte es doch eigentlich passen?! Der Turbo baut erst bei einem Load von etwa 1 Ladedruck auf. Bei Vollast hat man in etwa ein Load von 2.3 Standard Motor.

...
Wichtig ist halt, dass du die Brennraumtemperaturen und die AGT im Auge behältst. Auch müssen die Kerzen passen, wegen der hohen Temperaturen. Eine solche Abstimmung sollte man auch nicht ohne ordentlichen extrenen Klopfsensor applizieren, denn Klopfen ist bei mager definitiv ein Thema.
...
Was ich allerdings noch nicht verstehe ist, warum es anfangen soll zu klopfen. Fehlzündung ist bei sehr mageren Gemisch nachvollziehbar, aber eine unkotrollierte Verbrennung? Denn wenn die Flammengeschwindigkeit geringer ist, verschiebt sich die Druckspitze weiter nach OT. Man hat also nur etwas weniger Leistung bei höherem EGT, wenn man es nicht übertreibt. (Die Aussage bezieht sich jetzt auf konstante Flammentemperatur, also AFR 14.7:1 und z.B. 15.4:1 = Tconst)

3ullit

Fömi im Impreza GT Club

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12

Dienstag, 17. Juni 2014, 18:13

Deine Flammentemperatur ist immer gleich hoch, wenn du also voll in das geöffnete Auslassventil brennst brauchst du keine hohe Last.

(Dein Feuerzeug brennt ungefähr so heiß wie der Bunsenbrenner bei nicht vorgemischter Flamme)

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