Anfetten bei Bergfahrt

[skinglouie]

Hallo Gemeinde,

ich habe Verständnisprobleme:

Mir ist vollkommen klar, daß die Leistung eines Motors mit steigender Höhe über Normalnull fällt wegen geringerer Luftdichte.

Aber, warum zur Hölle, verschiebt sich die Gemischbildung Richtung fett? Die Zusammensetzung der Athmosphäre ändert sich nicht, nur die Luftdichte. Und das Druckdelta zwischen Venturiunterdruck sollte ja über die Luftdichte direkt mit dem Schwimmkammerüberdruck zusammenhängen?

Bitte um Aufklärung.

[Martin76]

Der Sauerstoffgehalt in der Luft beträgt in jeder Höhe 21%. Durch abnehmenden Luftdruck steht dem Körper auf über 8.000 m aber nur noch ein Drittel des Sauerstoffs auf Meereshöhe zur Verfügung. Das erklärt, warum die allermeisten Höhenbergsteiger auf künstlichen Sauerstoff zurückgreifen.

 

...und ein Verbrennungsmotor hat bei sinkendem Luftdruck genau das selbe Problem.

[skinglouie]

vor 53 Minuten hat Martin76 folgendes von sich gegeben:

Der Sauerstoffgehalt in der Luft beträgt in jeder Höhe 21%. Durch abnehmenden Luftdruck steht dem Körper auf über 8.000 m aber nur noch ein Drittel des Sauerstoffs auf Meereshöhe zur Verfügung. Das erklärt, warum die allermeisten Höhenbergsteiger auf künstlichen Sauerstoff zurückgreifen.

 

...und ein Verbrennungsmotor hat bei sinkendem Luftdruck genau das selbe Problem.

Aha, was anderes hab ich aber auch nicht geschrieben. Stichwort "Luftdichte". Es verändert sich nur die Dichte mit steigender Höhe, die relativen Anteile von Stickstoff, Sauerstoff, CO2 aber nicht. Dadurch bedingt hat der Motor, genauso wie der Höhenbergsteiger, weniger Leistung.

Warum sich aber die Gemischbildung Richtung fett verändert war gefragt...

[zimbo]

Zitat

Höhenkorrektor[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Luft in größeren Höhen enthält, entsprechend dem niedrigeren Luftdruck und damit abnehmender Dichte, weniger Sauerstoff; hingegen ändert sich die Dichte des flüssigen Kraftstoffs nicht in Abhängigkeit von der Ortshöhe. Da Vergaser die Luft- und Kraftstoffmenge nach Volumen erfassen, fehlt in Höhenlagen ohne Korrekturmaßnahme Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung, das Gemisch ist also zu fett.

In seltenen Fällen – unbedingt bei Bergrennen – haben Vergaser deshalb eine automatische Einrichtung, um die geringere Dichte der Luft in größeren Höhen auszugleichen. Eine barometrische Dose verändert dazu die Gemischbildung. Bei älteren Fahrzeugen vor Baujahr 1970 war diese Einrichtung oftmals Option. Bei Flugzeugen mit Vergasermotor wird das Gemisch mittels Gemischregler vom Piloten manuell eingestellt (Leanen).

Viele elektronische Einspritzanlagen erfassen hingegen die angesaugte Luftmasse – bzw. errechnen die Luftdichte aus dem gemessenen Luftdruck – und schalten somit diese Fehlerquelle der Gemischbildung von vornherein aus.

Der Korrektor sorgt nur dafür, dass bei jeder Höhe eine vollständige Kraftstoffverbrennung stattfinden kann, indem er die Gemischbildung auf den richtigen Wert – nahe dem stöchiometrischen Kraftstoffverhältnis – einstellt. Den bei sinkender Luftdichte eintretenden Leistungsabfall kann er nicht ausgleichen, denn ohne Aufladung kann nur soviel Kraftstoff verbrannt werden, wie der angesaugten Menge an Luftsauerstoff entspricht

siehe Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Vergaser

 

ob das auch für unsere Vergaser passt? 

[Martin76]

Da Ottokraftstoff Seine chemische Zusammensetzung nicht ändert, egal bei welchem Luftdruck, stehen den Reaktionsmolekülen des Benzines bei geringerem Luftdruck weniger Sauerstoffmoleküle zur Reaktion zur Verfügung. D.h. Mehr unverbrannte Benzinanteile bleiben zurück. Optimal ist immer das Stöchiometrische Gemisch. Bei bei Dem Sich jeder Reaktionsteilnehmer verbindet. 

Deshalb verringern moderne Einspritzmotoren bei Luftdruckveränderungen den Benzinanteil um wieder nahe des stöchiometrischen Gemisches zu verbrennen. Das bedeutet natürlich trotzdem Leistungsverlust, aber die Verbrennung ist wieder optimaler.

Zu viel unverbranntes Benzin wird eben als "zu fett" bezeichnet.

[skinglouie]

Es steht aber durch die geringere Luftdichte aber auch weniger Unterdruck im Vergaserventuri an, wodurch dann auch weniger Kraftstoff gefördert und zerstäubt wird.

Sprich, sollte sich der Venturiunterdruck ansatzweise linear zur Luftdichte verhalten, bliebe auch die Gemischbildung stöchiometrisch unverändert. Tut sie aber wohl nicht - warum?

Bearbeitet 14. Mai 2022 von skinglouie

[Martin76]

Jetzt weiß ich was Du meinst. Ich vermute folgenden Effekt...

Durch die geringere Luftdichte in Höhenlagen, bekommst Du weniger Luftvolumen beim Ansaugen in die Kurbelkammer. 

Volumen = Masse x Dichte

Geringere Dichte = weniger Volumen

 

Ohne hier jetzt der große Chemiker zu sein, aber so erkläre ich mir das jedenfalls...

[benji]

vor 28 Minuten hat skinglouie folgendes von sich gegeben:

Es steht aber durch die geringere Luftdichte aber auch weniger Unterdruck im Vergaserventuri an, wodurch dann auch weniger Kraftstoff gefördert und zerstäubt wird.

Sprich, sollte sich der Venturiunterdruck ansatzweise linear zur Luftdichte verhalten, bliebe auch die Gemischbildung stöchiometrisch unverändert. Tut sie aber wohl nicht - warum?

Wenn ich das ganze Physik-Gedöns richtig verstanden habe, ändert sich der Unterdruck im Vergaser in höheren Lagen nicht bzw. kaum. Sprich, die Anzahl der "brauchbaren" Moleküle in der angesaugten Luft verringert sich, aber der Anteil an angesaugtem Treibstoff bleibt gleich. Ergo, Gemisch verfettet.

[Martin76]

vor 5 Minuten hat benji folgendes von sich gegeben:

Wenn ich das ganze Physik-Gedöns richtig verstanden habe, ändert sich der Unterdruck im Vergaser in höheren Lagen nicht bzw. kaum. Sprich, die Anzahl der "brauchbaren" Moleküle in der angesaugten Luft verringert sich, aber der Anteil an angesaugtem Treibstoff bleibt gleich. Ergo, Gemisch verfettet.

 

Ja, irgendwie so, oder so ähnlich...

Ich bin akut zu alkoholisiert um noch weiterhin ernsthaft der interessanten Diskussion zu folgen.

Wo sind denn die Akademiker hier im Forum wenn man Sie (ausnahmsweise) mal braucht? 

[skinglouie]

vor 3 Stunden hat Martin76 folgendes von sich gegeben:

Jetzt weiß ich was Du meinst. Ich vermute folgenden Effekt...

Durch die geringere Luftdichte in Höhenlagen, bekommst Du weniger Luftvolumen beim Ansaugen in die Kurbelkammer. 

Volumen = Masse x Dichte

Geringere Dichte = weniger Volumen

 

Ohne hier jetzt der große Chemiker zu sein, aber so erkläre ich mir das jedenfalls...

Das Volumen, welches "angesaugt" wird, bleibt, Resonanzeffekte mal vernachlässigt, gleich, ob auf Meereshöhe oder auf dem Everest. Geringere Dichte heißt nur geringere Luftmasse und damit geringere kinetische Energie im gleichem Volumen der sich bewegenden Luftsäule.

Geringere kinetische Energie wegen kleinerer Luftdichte hieße dann aber auch geringeren Staudruck und damit höheren statischen Druck im Vergaserventuri. Damit sollte wiederum das (Sprit zur Zerstäubung fördernde) Druckdelta zwischen auf die Schwimmerkammer wirkendem statischen Außenluftdruck und dem statischem Druck im Venturi sinken, was eigentlich eher ein Abmagern zur Folge haben sollte, und nicht ein Anfetten...

Daß es aber nicht so ist stell ich gar nicht in Frage, mich interessiert nur ne schlüssige Erklärung, warum nicht und wo mein Denkfehler ist.

[FalkR]

Sicher dass die Luftsäule in der Höhe langsamer strömt? 

Die Masse nimmt aufgrund geringerer Luftdichte ab, soweit klar.

Allerdings hat es mit geringerer Luftdichte auch weniger Reibung was höhere Fließgeschwindigkeiten zur Folge hat.

Mit der quadratischen Abhängigkeit bräuchte es auch keine wilden Geschwindigkeitsänderungen.

Damit würde der statische Druck im Venturi also gleich bleiben und die geförderte Kraftstoffmenge bleibt konstant egal in welcher Höhe.

 

[skinglouie]

vor 1 Stunde hat FalkR folgendes von sich gegeben:

Sicher dass die Luftsäule in der Höhe langsamer strömt? 

Die Masse nimmt aufgrund geringerer Luftdichte ab, soweit klar.

Allerdings hat es mit geringerer Luftdichte auch weniger Reibung was höhere Fließgeschwindigkeiten zur Folge hat.

Mit der quadratischen Abhängigkeit bräuchte es auch keine wilden Geschwindigkeitsänderungen.

Damit würde der statische Druck im Venturi also gleich bleiben und die geförderte Kraftstoffmenge bleibt konstant egal in welcher Höhe.

 

Das Druckdelta zwischen Außenluftdruck und Kurbelgehäusevolumen sollte ja auch eher kleiner werden. Ob die deshalb verringerte Füllgeschwindigkeit durch das leichter strömende Medium wieder ausgeglichen wird wäre die Frage.

Bearbeitet 15. Mai 2022 von skinglouie

[skinglouie]

...vielleicht ist da aber auch mein Fehler, angenommen das Druckdelta zwischen Kurbelhaus und Ausenluftdruck bliebe absolut gesehen gleich, dann hätte die höhere Strömungsgeschwindigkeit wegen niedrigviskoserem Medium durchaus ne grössere Auswirkung.

[Martin76]

Gut. Also wenn das angesaugte Luftvolumen in der Höhe gleich bleibt, die Luftmasse aufgrund der Dichte aber geringer ist, 

weniger Luftmasse auch weniger Sauerstoffmoleküle bedeutet,

die Düsen aufgrund des gleichbleibenden Volumenstromes aber die selbe Spritmenge fördern wie im Tal,

dann bewirkt doch die Sauerstoffunterversorgung das Anfetten.

[Scumandy]

Denke mal weil wegen des fehlenden Sauerstoff das Gemisch weniger verbrennt.

 

Also entstehendes Ungleichverhältnis zwischen Sauerstoff und Benz pro Menge an Luftgemisch.

 

Jetzt fehlt übern Pass der Sauerstoff, Benzmenge bleibt aber gleich. Überfettung als Resultat.

 

Der Luftdruck ist glaube ich komplett zu vernachlässigen.

 

(Alles rein nach Gefühl geschätzt)

Bearbeitet 15. Mai 2022 von Scumandy

[FalkR]

vor 5 Stunden hat skinglouie folgendes von sich gegeben:

...vielleicht ist da aber auch mein Fehler, angenommen das Druckdelta zwischen Kurbelhaus und Ausenluftdruck bliebe absolut gesehen gleich, dann hätte die höhere Strömungsgeschwindigkeit wegen niedrigviskoserem Medium durchaus ne grössere Auswirkung.

Wer indiziert denn jetzt mal das Kurbelgehäuse und den Vergaser und fährt den Berg hoch?  Dazu noch Temperatur über Höhe mitloggen.

Würde mich schon brennend interessieren wie das in Zahlen so aussieht.

[skinglouie]

Mit MAP-Sensor im Ansaugstutzen, BME280 für Außenluftdruck/ Temperatur und nem Arduino zum mitloggen sollte das tatsächlich ablesbar sein... 

[Polinizei]

Am 14.5.2022 um 22:20 hat skinglouie folgendes von sich gegeben:

Hallo Gemeinde,

ich habe Verständnisprobleme:

Mir ist vollkommen klar, daß die Leistung eines Motors mit steigender Höhe über Normalnull fällt wegen geringerer Luftdichte.

Aber, warum zur Hölle, verschiebt sich die Gemischbildung Richtung fett? Die Zusammensetzung der Athmosphäre ändert sich nicht, nur die Luftdichte. Und das Druckdelta zwischen Venturiunterdruck sollte ja über die Luftdichte direkt mit dem Schwimmkammerüberdruck zusammenhängen?

Bitte um Aufklärung.

Probiere doch mal nen Rod Vergaser wie Lectron oder Smartcarb. Die können das mit der Höhenkorrektur besser wir Mikuni, Dello, Keihin und Co.

Die Gene der Rod Vergaser kommen aus der Luftfahrt.

Smartcarb bewirbt besonders die Höhen und sogar eine Temperatur/Luftfeuchtigkeits Korrektur... (bei letzterer Aussage rollt es mir die Fingernägel auf!)

 

 

 

===

SmartCarbs automatically compensate for ambient air density factors including elevation, temperature, humidity, and even turbo boost by combining the air density sensing capabilities of the metering rod with internal venting of the floatbowl to the airbox. These two patented systems work together to create a sealed system that provides consistent air/fuel ratios regardless of changing conditions throughout the day.

 

https://smartcarbfuelsystems.com/

 

===

 

Erklärt werden diese "Patentierten Funktionen" in der besonderen Schwimmerkammerentlüftung.

Die Schwimmerkammerentlüftung mündet beim SC in der Wand des Ansaugtrichters. Ist eine Airbox montiert, liegt die Entlüftung dadurch innerhalb des Ansaugtraktes.

Bei einem Ramairsystem (oder Turbo) soll ab 200km/h ein Überdruck in der Airbox bzw. Im Ansaugtrakt entstehen. Dieser Überdruck hätte zur Folge, dass es den Kraftstoff zurück aus der Schwimmerkammmer in den Tank drückt.

Aus diesem Grund muß die Entlüftung der Schwimmerkammer (und auch der Tank) einen Druckausgleich zur Airbox haben.

Mikuni und Keihin Vergaser haben deswegen auch diese albernen Schläuche, falls der geneigte Besitzer spontan ein Ramairsystem oder Turbo installieren möchte - Denn dann braucht es die Schläuche um diese an die Airbox zu legen.

 

Zusammengefasst zerstäuben Rod Vergaser feiner und linear mit dem Luftdruck. (zumindest besser)

 

 

[gravedigger]

sogar der popelige käfer mit seinem 28 PCI von 1954 hat eine schwimmerkammerent/belüftung in den ansaugtrakt und deshalb hat er immer noch keine automatisch höhenkorrektur.

das was die bei smartcarb schreiben ist doch quatsch.

für eine automatische höhenkorrektur verwenden die  bei flugzeugen druckdosen und ähnliches bzw. stellen das per hand ein.

ausserdem hat ein relativ gut eingestellter vergaser (afr 12.5-13 bei 500m über meereshöhe, wie bei uns üblich) reserven um nicht zu stark am timmelsjoch zu überfetten und um am meer nicht zu stark abzumagern.

ich gehe davon aus, dass der vergaser auf höhe annähernd die selbe spritmenge fördert. weil der druckunterschied relativ gleich bleibt.

 

irgenwo im netz gabs mal so tabellen mit den korrekturwerten für die ultraleichtflugzeuge.

finde die aber leider grad nicht.

 

 

 

 

 

 

 

Bearbeitet 16. Mai 2022 von gravedigger

[FalkR]

Eine Korrektur der Kraftstoffmenge (bei einem rein mechanischer Vergaser ohne Sensoren und Steuergerät) über Temperatur, Luftdruck oder gar Luftfeuchtigkeit fällt auch unter die Kategorie Marketing-Quatsch.

Ich glaub wenn man's richtig übersetzt, will SmartCarb lediglich sagen: Der Vergaser funktioniert wie jeder andere auch Meinetwegen halt mit anderem Zerstäubersystem...

Bearbeitet 16. Mai 2022 von FalkR

[gravedigger]

PS: bei meiner ersten fahrt mit der lambretta übers timmelsjoch wurde ich von einer original px200 abgezogen und musste die letzen meter mit 10 km rüberzuckeln. daher ist das lambdasondentopic entstanden. mit dem  abgestimmten motor hat es dann wesentlich besser geklappt und ich konnt zügig drüber.  mit spritze ist es jetzt richtig geil, zwar auch weniger leistung, aber er hängt immer noch sehr gut am gas.

das abstimmen der spritze hat mich aber zeit gekostet, weil in der software der megaspuirt ein bug ist und die tabellenwerte für die höhenkorrektur ein vielfaches der realen korrektur betragen müssen. auch hier zeigt sich, dass die "amis" das mit der höhenkorrektur nicht schnallen. ...sind die gleich dumpfbacken wie bei smartcarb.

ich muss dabei auf höhe 2000m auf 60% der spritmenge gehen. eigentlich sollten es 85%  am timmelsjoch sein, glaub ich.

 

 

 

Bearbeitet 16. Mai 2022 von gravedigger

[gravedigger]

https://www.ruddies-berlin.de/Hoehenkor.htm

 

https://www.powerboxer.de/gemischaufbereitung/392-vergaser-hkorrektur

Bearbeitet 16. Mai 2022 von gravedigger

[Dirk Diggler]

Ich zitiere wortwörtlich aus "Zweittaktpraxis" von W. A. Doernhoeffer. Erstauflage 1942.

 

"Die Aufgabe des Vergasers, das Luftgemisch zum Kraftstoffgewicht richtig zu dosieren, wird bei Druckluftveränderungen gestört. Während das angesaugte Luftgewicht im Verhältnis der Dichte bzw. dem spezifischen Gewicht der Luft folgt, ändert sich das Kraftstoffgemisch im Verhältnis zur Wurzel aus der Luftdichte. Kurvenmäßig betrachtet nimmt also das angesaugte Luftgewicht nach einer Geraden, d. h. proportional ab, das Kraftstoffgewicht aber nach einer Kurve und daher langsamer. Diese Veränderungen in der Zusammensetzung von Kraftstoff und Luft lassen sich beim Kraftfahrzeug - im Gegensatz zum Flugmotor - noch nicht automatisch steuern, so daß also bei einem Druckabfall eine Gemischüberfettung erfolgt...........Die gleichen Verhältnisse beeinflussen das Kraftstoffluftgemisch, wenn die Höhe über dem Meeresspiegel verändert wird, der Luftdruck bei einer Fahrt in den Alpen abnimmt. Je höher das Fahrzeug steigt, um so mehr nimmt der Luftdruck ab. Die normale Düse müsste also - etwa ab 1200 m Höhe - durch eine kleinere Düse ersetzt werden..........Im übrigen tritt ein geringer Ausgleich schon dadurch ein, daß der Kraftstoffaustritt aus der Düse, wegen des verminderten Druckunterschiedes zwischen Mischkammer und Außenluft, kleiner wird."

Bearbeitet 16. Mai 2022 von Dirk Diggler

[dolittle]

Einfach so machen wie die richtig harten Jungs in den Mountains..... 

Im Tal das Snowmobil gut abstimmen und wenns in die Höhe geht, einfach 2-4 Nummern HD magerer.... 

 

Einstellbare HD gibt's für viele Vergasertypen...

Nur so als Tipp 

 

 

Bearbeitet 16. Mai 2022 von dolittle

[MJ]

Am 16.5.2022 um 08:44 hat gravedigger folgendes von sich gegeben:

ausserdem hat ein relativ gut eingestellter vergaser (afr 12.5-13 bei 500m über meereshöhe, wie bei uns üblich) reserven um nicht zu stark am timmelsjoch zu überfetten und um am meer nicht zu stark abzumagern.

 

 

 

Da springe ich mal drauf an!

Wir haben hier im platten Land ja das Problem, dass genau das aufritt. Hier schön nach AFR 12~13 eingestellt und sobald man euch mal in den Bergen besuchen will und -ich vermute ihr könnt nur Kurven bauen- die Kiste da rumschaukelt…is sie immer zu fett. Jetzt kann man natürlich ein paar tolle Einstellungsfahrten da machen und seine Mitreisenden damit zur Weißglut bringen aber ne andere Möglichkeit wäre mir lieber. Eine Höhe von 500üN gibts hier nicht. Kiste und Strecke an nen Heißluftballon hängen fällt auch raus! Also? Watt tun?

[wasserbuschi]

On 5/16/2022 at 8:44 AM, gravedigger said:

ich gehe davon aus, dass der vergaser auf höhe annähernd die selbe spritmenge fördert. weil der druckunterschied relativ gleich bleibt.

 

 

So ist es!

Da das angesaugte (Luft-)Volumen in zunehmender Höhe gleich bleibt, fördert der Vergaser auch dieselbe Spritmasse wie in der Ebene. Da aber bei gleichem Volumen der Luft in der Höhe die Luftmasse abnimmt wirds zu fett.

[gravedigger]

vor einer Stunde hat MJ folgendes von sich gegeben:

Da springe ich mal drauf an!

Wir haben hier im platten Land ja das Problem, dass genau das aufritt. Hier schön nach AFR 12~13 eingestellt und sobald man euch mal in den Bergen besuchen will und -ich vermute ihr könnt nur Kurven bauen- die Kiste da rumschaukelt…is sie immer zu fett. Jetzt kann man natürlich ein paar tolle Einstellungsfahrten da machen und seine Mitreisenden damit zur Weißglut bringen aber ne andere Möglichkeit wäre mir lieber. Eine Höhe von 500üN gibts hier nicht. Kiste und Strecke an nen Heißluftballon hängen fällt auch raus! Also? Watt tun?

luftfilter abauen, dial-a-jet einbauen, verstellbare haupdüse >gibt so umrüstsätze, smartcarb einbauen und auf höhe VERSTELLEN, druckdose einbauen, am berg E10 tanken,

auf AFR 13 und nicht auf AFR 12 einstellen.....spritze verbauen.

 

Bearbeitet 18. Mai 2022 von gravedigger

[vespanarr]

https://de.wikipedia.org/wiki/Leanen

Da steht auch einiges

[gravedigger]

nur meinen die etwas anderes damit bzw. machen was anderes.

 

[gertax]

vor 5 Stunden hat MJ folgendes von sich gegeben:

Da springe ich mal drauf an!

Wir haben hier im platten Land ja das Problem, dass genau das aufritt. Hier schön nach AFR 12~13 eingestellt und sobald man euch mal in den Bergen besuchen will und -ich vermute ihr könnt nur Kurven bauen- die Kiste da rumschaukelt…is sie immer zu fett. Jetzt kann man natürlich ein paar tolle Einstellungsfahrten da machen und seine Mitreisenden damit zur Weißglut bringen aber ne andere Möglichkeit wäre mir lieber. Eine Höhe von 500üN gibts hier nicht. Kiste und Strecke an nen Heißluftballon hängen fällt auch raus! Also? Watt tun?

 

 

Die Viertaktgrenze lässt sich durch verschiedene Maßnahmen nach hinten verschieben, so dass auch ein sehr fettes Gemisch noch gezündet werden kann, ohne dass es zu Aussetzern kommt. Stellhebel um das zu erreichen sind beispielsweise der Zündzeitpunkt, die Verdichtung und die MSV. Je mehr davon, desto später fängt es an zu viertakten.