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MartinWyss

Schüler

  • »MartinWyss« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 94

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1

Mittwoch, 15. August 2012, 09:07

Zylinderkühlung durch Kraftstoffeinspritzung?

Freundliches Hallo zusammen.

Vor einiger Zeit erklärte mir jemand, Subi-Motoren, insbesondere auch die 6-Zylinder, würden viel Benzin brauchen, auch weil mit zusätlich eingespritztem Kraftstoff die hinteren, thermisch stark belasteten Zylinder gekühlt würden. Ich fand diese Idee eher abenteuerlich. Nun lese ich in der Autzeitung, dass Motoren mit kleinem Hubraum unter hoher Belastung eher viel verbrauchen würden, weil im thermisch heiklen Bereich die Zylinder mit zusätzlich eingespritztem Kraftstoff gekühlt würden.

Es stimmt ja nicht immer alles, was in der Zeitung steht. Aber die Journis werden wohl etwas davon verstehen...

Kann das sein, dass zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird, um einen Zylinder zu kühlen? Mehr Kraftstoff = mehr Energie = mehr Wärme, oder etwa nicht? Zudem stelle ich mir das extrem ineffizient vor und würde meinen, dass in mordernen Motoren die Kühlung auf Effizienz getrimmt wird.

Gruss.

3ullit

Fömi im Impreza GT Club

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2

Mittwoch, 15. August 2012, 09:24

Die Kühlung ist nur so effizient das es nicht klopft, und selbst diese Konzepte werden verworfen wenn dann die Gussformen zu aufwändig werden.

Wenn das Gemisch im Motor im fetten Bereich ist hat der Kraftstoff keinen Sauerstoff mehr mit dem er reagieren könnte, er muss also nur zusätzlich aufgeheizt werden ohne an der Verbrennung Teil zu nehmen. Porsche ging beispielsweise beim 930 Turbo, der ja noch Luftgekühlt war bis auf Lambda 0,66 bei Volllast herunter um die Temperaturen irgendwie im Griff behalten zu können.

Nun ist der erhöhte Benzinverbrauch einerseits auf diese Tatsache zurückzuführen, wobei ich die Volllastanreicherung der 6-Zylinder nicht genau kenne, die andere Ursache ist die grundsätzliche Bauweise, die Subaru Boxermotoren haben eine recht hohe Reibleistung (kurzes Pleuel, kurzhubige Auslegung).

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »3ullit« (15. August 2012, 13:41)


3

Mittwoch, 15. August 2012, 14:24

Martin,
du fragst nach Grundlagen der Motorentechnik... grundsätzlich müssen alle Benzinmotoren aller Hersteller ab einer bestimmten Drehzahl/ Last angefettet werden, um die Zylinder zu kühlen. Ich denke, du wirst mit google dazu ausreichende Erklärungen finden...
Grüße
Chris

MartinWyss

Schüler

  • »MartinWyss« ist der Autor dieses Themas

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4

Mittwoch, 15. August 2012, 17:32

Tja Chris, da verfügt einer meiner nicht über Grundlagenkenntnis im Motorenbau.

Mit den mir nun bekannten Stichworten werde ich im Google statt im Forum weitersuchen. Kannte das Stichwort nicht.

Offenbar ist das allseits bekannt.

Gruss.

5

Donnerstag, 16. August 2012, 15:25

Ja, das ist nichts Subaru-spezifisches. Und es ist ziemlich sicher Unsinn, daß hintere Zylinder bei Subaru-Motoren mehr Benzin bekommen, als vorne. Da würde der Motor wohl nicht mehr sauber laufen... sie sind auch thermisch nicht höher belastet (nur beim Turbo der Zylinder neben dem Lader wegen dessen Hitzestrahlung...).
Grüße
Chris

panther_d

Anfänger

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6

Donnerstag, 6. September 2012, 15:33

Der Kühleffekt kommt da her dass der überflüssige Sprit im Zylinder verdampft wird - das braucht Energie. Ist ein völlig normaler Ansatz, z.B. in Flugmotoren von Kleinflugzeugen wird meistens voll fett gestiegen weil man die Kühlung durch den Sprit braucht.

Beiträge: 930

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7

Montag, 10. September 2012, 11:18

Ach Leute,
streut doch nicht immer soche bösen Gerüchte.
Das Verdampfen des Benzins braucht 1,2% der Verbrennungswärme auf. Mit der 10-Fachen Spritmenge könnte man die Temperatur um 12% senken. (Leider ist die Karre dann schon abgesoffen. Damit SEHR kalt)
Das "Abgesoffen" führt aber auf auf den richtigen Pfad
Dazu findet man z.B. in Motortalk eine schöne Abhandlung, zum Thema "brennt Gas heißer?"

Fettes gemisch produziert mehr CO, weniger CO2. Man könnte mit der Luft im Zylinder grob die doppelte Kraftstoffmenge zu co umsetzen, wie zu CO2.
Klar ist das weniger effizient (Und Umweltmäßig eine echte Sauerei), Produziert aber mehr Gasdruck > Mehr Drehmoment.
Außerdem ist die "Fette" Verbrennung etwas kälter, da Mehr Restgas(CO) da ist, um die Wärme aufzunehmen.
Weiterhin ist das fette Gemisch schneller durchgebrannt, > Wenn die Maximale Vorzündung erreicht ist, kann man über anfetten die Brennzeit verkürzen. Das entlastet die Auslassventile gewaltig.

Das gegenteil macht ein mageres Gemisch: Es bringt weniger Energie, brennt langsamer, und überlastet durch die späte lage der Temperaturspitze das Auslassventil.

Ein Nebeneffekt ist noch, das Fette Gemische weniger leicht entzündlich sind, also erstmal weniger zum "klopfen" neigen.
Allerdings begünstigen Rußablagerungen irgendwann Glühzündungen. (klingeln)

Insgesamt ist das Thema etwas komplex für den Stammtisch. Ein Fettes Gemisch ist "Kälter" macht mehr "Power" kostet mehr Geld, und erhöht Schadstoffe wie CO & Hc, sowie alle möglichen "nicht limitierten" Schadstoffe. Bei so einer Verbrennung entsteht alles mögliche.
Dafür aber wenig NOx :-)

vonderAlb

Erleuchteter

Beiträge: 9 862

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8

Montag, 10. September 2012, 13:21

Um zu verstehen warum man einen Motor an-/überfettet sollte man zunächst erst mal verstehen wie Kühlung funktioniert.

Kühlung entsteht dadurch das man Wärme/Hitze aufnimmt und weg transportiert.

Ganz leicht verständlich für jeden, ob Klein oder Groß:
Die Sendung mit der Maus

Kälte ist also nichts anders als "Entfernen von Wärme".

Was passiert im Brennraum eines Zylinders?
Das Luft/Benzingemisch entzündet sich und es entsteht Hitze. Diese wiederum legt sich auf alle Teile nieder mit der sie in Berührung kommt (Kolben, Ventile, Zylinderwände). Diese wiederum geben diese aufgenommene Hitze an andere Teile weiter (Kühlwasser, Ventilsitzringe-/Schäfte, Pleuel usw) und ein Teil davon wird mit den Abgasen über die Auslaßventile in die Abgaskrümmer geblasen. Aber nur ein Teil. Nämlich nur soviel wie das Abgas an Hitze aufnehmen kann.

Wie jeder weiß brennt flüssiges Benzin nicht. Erst wenn es verdampft kann dieses Benzin/luft-Gemisch brennen. Aber das Verhältnis dazu muß stimmen. Zuviel Benzin und es verbrennt nicht vollständig innerhalb des Zeitfenster das ihm zur Verfügung steht.

Diese Eigenart machen sich die Motorenhersteller zu nutze und fetten die Ansaugluft mit Benzin an. Ein Teil dieses Benzins verdampft nicht nimmt aber Hitze auf und dieses heiße Gemisch wird zum Auspuff rausgeblasen.
Somit kann diese nach aussen (aus dem Brennraum) tranportierte Hitze sich nicht auf Kolben, Zylinderwände, Ventile ablegen und der Motor läuft somit "kühler" (den gleichen Effekt kann man mit einer Wassereinspritzung erreichen. Wasser in den Zylinder und der Motor läuft "kühler" weil das Wasser die Hitze aufnimmt und zum Auspuff raus transportiert).

Eine Vorgehensweise die JEDER Motorenhersteller macht. Auch Direkteinspritzermotoren fahren so. Das ist dann der Grund warum dieses "Spritsparmotoren" bei hohen Drehzahlen zu Spritfressern werden. Und ohne die Anfettung der Motoren bei hohen Drehzahlen würde kein Motor überleben.
Andreas

Subaru Outback 2.5i Sport MY18
Lexus SC430 MY06
Genesis GV60 Sport MY22

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »vonderAlb« (10. September 2012, 13:33)