Luftaufwand beim Reso-2Takter....

[Andre]

Hi!

Grundsatzfrage...

Hat man bei einem "ordentlichen" Zweitakter mit Resobirne im Bereich der Resonanz einen Luftaufwand über 100% ?

Bearbeitet 19. Juni 2005 von Andre

[alfaonso]

Füllung über 1? Oder watt meinste?

[Butterfuchs]

Hab mal was gehört, dass sich das verbrannte gemisch um die 120% im Resonanzbereich bewegt. also mehr als eigentlich da sein sollte.

genau wissen tu ich es aber nicht!

[amazombi]

bin mir nicht sicher ob ich die frage richtig verstanden habe, aber im allgemeinen spricht man von einem gut funktionierenden resonnanzauspuff wenn eine aufladung um den faktor 1,5 stattfindet. rasputin hat das mal freundlicherweise für diverse smallframe-auspuffanlagen durchgerechnet und kam bei den besten, so ich mich nicht irre, auf einen wert von 1,55 oder so. wenn du allerdings den hubraum volumenmäßig als 100% veranschlagst bin ich mir nicht sicher ob motoren (saug) tatsächlichen einen vollständigen gasaustausch hinkriegen. aber selbst wenn dem nicht so ist kann man wohl, von oben geschriebenem ausgehend, über 100% annehmen. muß die arme socke von lader jetzt noch mehr pumpen?

[Bertl]

Hab mal in nem Buch gelesen, dass ein sehr gut gemachter Motor, etwa 0,8 x Hubraum ansaugt. D.h. es werden beim Anaugvorgang nur maximal 80% erreicht(Bei nem 130er werden also höchstens 100ccm angesaugt). Von diesen 80% bleiben dann je nach Auspuff mehr oder weniger übrig.

Bin mir jetzt aber nicht sicher, ob ich die Frage richtig verstanden habe.

Nebenbei: Wie gross ist eigentlich die Volumenänderung von Frischgas zu Abgas?

[rasputin]

das, was der amazombi angesprochen hat, ist für diese fragestellung nicht aussagekräftig.

ich habe damals den auspufftest von d&f eingehend analysiert und wollte einen vergleichswert für den wirkungsgrad der einzelnen auspuffe ausarbeiten. deshalb hab' ich den jeweils herrschenden effektiven mitteldruck (bmep) durch die effektive verdichtung geteilt, und das ganze "effizienz-index" genannt. dieser vorgang ist wissenschaftlich unhaltbar (man vergleicht einen statischen druck ohne verbrennung mit einem dynamischen mittelwert während der verbrennung), aber die ergebnisse waren dennoch sehr interessant.

die sehr guten auspuffe (pm40, nk, polini-birne, zirri silent neu)hatten einen "effizienz-index" von 1,5 und etwas darüber, das mittelfeld hatte einen index um 1,3 , und die schlechteste anlagen des tests hatte einen index von 1 oder sogar noch darunter!!! normale schalldämpfer (et3-banane) haben einen index von etwa 0,8.

damit die px-fahrer sich nicht langweilen: der rz righthand hat (auf dem s.e.sc.-sprinter) einen index von etwa 1,3 , der dse einen index von etwas über 1,5 der s&s-auspuff kommt auch in die gegend von 1,5 (soweit ich das an den verfügbaren kurven abschätzen konnte).

wie schon geschrieben kann man damit ausschließlich die effizienz von auspuffe untereinander vergleichen. weitergehende aussagen lassen sich daraus aber nicht ableiten, das gibt das diesem "index" zugrundeliegende "theoretische fundament" gar nicht her. außerdem erfaßt dieser index vor allem, wieviel des zur verfügung stehenden gemischs auch wirklich verwertet wird, und nicht, wieviel gemisch angesaugt wird.

ich denke, daß der luftbedarf eines motors etwa 100-120% beträgt (wenn man "hubraum=100%" annimmt). genaue werte weiß ich nicht...

r

[alfaonso]

Nebenbei: Wie gross ist eigentlich die Volumenänderung von Frischgas zu Abgas?

<{POST_SNAPBACK}>

Hi Bertl,

Die Frage ist nicht so einfach zu beantworten, einfacher ist wohl abzuschätzen, wie hoch der Druck im Brennraum nach der Zündung sein kann. Ein verlässlicher Temperaturanhaltspunkt ist ca. 1600 °C bei zu hoher Verdichtung nach der Zündung. Wenn man davon ausgeht, dass das angesaugte Gemisch vor der Zündung vielleicht 20 °C erreicht und ca. 20 bar, dann würde nachher der Druck auf ca. 1500 bar in OT ansteigen. Wenn der Motor gesund läuft, dann fällt die Temp. und der Druck wohl etwas niedriger aus, aber die Grössenordnung dürfte stimmen.

Berechnet nach der idealen Gasgleichung: PV=nRT

Also da bumst einiges...

A.J.

[Bonehead]

Druck auf ca. 1500 bar in OT ansteigen

Na da hat einer aber gar kein Gespür/Ahnung von Drücken im Verbrennungsmotor. Theorie (deine Gleichung) und Praxis sehen seltenst gleich aus.

Bei einem hochgezüchteten Dieselmotor mit rund 3bar Ladedruck beträgt der Spitzendruck der Verbrennung max. 250bar. Mehr hält kein Motor aus!

Beim Ottomotor (aufgeladen) ist der Spitzendruck viel niedriger, max. 100bar, also nix mit 1500. Das hält kein Motor eine Verbrennung lang aus, schon garnicht ein Rollermotor.

Und 20°C ist das Gemisch wenn es in den Brennraum kommt auch nicht. Durch die schnelle Vorverdichtung und die vielen heißen Teilen ist das Gemisch vor der Zündung min. 100°C heiß.

Den Kompressionsdruck von 20bar haste beim Diesel und schon gleich überhaupt nicht im Roller. Rechne mal lieber mit max. 10bar.

Edit sagt noch, dass bei einem Verbrennungsmotor zur Leistungsbeurteilung nie der Spitzendruck angegeben wird, sondern der Mitteldruck, der sich wie folgt errechnet: pme = M * 0,0628 * x / VH (x=1 für 2-Takt ; x=2 für 4-Takt)

M=Drehmoment in Nm, VH=Hubvolumen in Liter

Saugmotoren haben einen Mitteldruck von max. etwa 12bar (eher so 10bar). Je mehr, desto besser. Hochleistungsdiesel liegen so bei etwa 25bar. 2-Takter können bis zu 14bar erreichen, da sie im Resofall etwas aufgeladen werden.

Bearbeitet 21. Juni 2005 von Bonehead

[amazombi]

Hi Bertl,

Die Frage ist nicht so einfach zu beantworten, einfacher ist wohl abzuschätzen, wie hoch der Druck im Brennraum nach der Zündung sein kann. Ein verlässlicher Temperaturanhaltspunkt ist ca. 1600 °C bei zu hoher Verdichtung nach der Zündung. Wenn man davon ausgeht, dass das angesaugte Gemisch vor der Zündung vielleicht 20 °C erreicht und ca. 20 bar, dann würde nachher der Druck auf ca. 1500 bar in OT ansteigen. Wenn der Motor gesund läuft, dann fällt die Temp. und der Druck wohl etwas niedriger aus, aber die Grössenordnung dürfte stimmen.

Berechnet nach der idealen Gasgleichung: PV=nRT

Also da bumst einiges...

A.J.

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bist du sicher? 1500 bar wären etwa 1,5 tonnen pro quadratzentimeter. die fläche bei 5,7cm bohrung sind etwa 102ccm. das sind also grob 150 tonnen zug an 4 m7er gewinden. scheint mir sehr viel. oder habe ich einen denkfehler.

[Klingelkasper]

Um einmal zur ursprünglichen Fragestellung zurückzukommen:

Der Luftaufwand gibt als Kennwert die durchgesetzte Luftmenge im Vergleich zum Hubvolumen an. Über einen Luftaufwand von 1 kommt man mit Kukaspülung (theoretisch) nur bei Membranmotoren, die die SAUGWIRKUNG des Auspuffs nutzen, um die Membran damit wieder zu öffnen und weiteres Luft-Sprit-Gemisch unabhängig vom eigentlichen Ansaugvorgang in den Zylinder zu saugen. Die Nachladung durch Zurückdrücken von Frischgas aus dem Auspuff in den Zylinder im Resobereich hat keinerlei Einfluss auf den Luftaufwand.

[amazombi]

Um einmal zur ursprünglichen Fragestellung zurückzukommen:

Der Luftaufwand gibt als Kennwert die durchgesetzte Luftmenge im Vergleich zum Hubvolumen an. Über einen Luftaufwand von 1 kommt man mit Kukaspülung (theoretisch) nur bei Membranmotoren, die die SAUGWIRKUNG des Auspuffs nutzen, um die Membran damit wieder zu öffnen und weiteres Luft-Sprit-Gemisch unabhängig vom eigentlichen Ansaugvorgang in den Zylinder zu saugen. Die Nachladung durch Zurückdrücken von Frischgas aus dem Auspuff in den Zylinder im Resobereich hat keinerlei Einfluss auf den Luftaufwand.

<{POST_SNAPBACK}>

schön erklärt, danke. geht aber wohl auch bei drehschieber, wenn der einlass ab 140 v.o.t offen ist gibt's da ausreichend überschneidung.

[alfaonso]

OK, OK, ich rechne noch mal etwas weniger im Kopf!

Dauert aber etwas....

[Andre]

Der Klingelkasper bringt auf den Punkt, was ich wissen wollte.

Zumindest bei Crosser-Motoren mit Membran nahe dem Boostport bin ich eigentlich immer davon ausgegangen, dass die Pipe in UT noch durch die Membran hindurch weitersaugt...

Also kann man bei so einem Motor eigentlich davon ausgehen, dass er einen Luftaufwand über 1 hat.

Ihr könnt euch ja denken, worauf ich hinaus will....

Bei der Kompressorauslegung muss ich ja mal von irgendeinem Luftaufwand ausgehen.

Mir kam jetzt halt der Gedanke, dass sich der oben beim Crosser-Motor beschriebene Effekt bei einer Druckerhöhung am Einlass (->Aufladung) noch verstärkt. Soll heissen, das "geradeaus Durchspülen" in der Überschneidung wird noch ausgeprägter und die Spülverluste (und auch Ladedruckverluste) dadurch größer...Folge: man muss einen Lader haben, der eher größer ist als bei einem entspr. 4Takter mit doppeltem Hubraum, um den gleichen Ladedruck erreichen zu können.

Um das gesteigerte "Durchsaugen" bzw. "Durchblasen" dann auch richtig nutzen zu können, sollte die Pipe dann entsprechend neu ausgelegt werden, damit sie die größere Füllmenge auch wieder zurückgeschoben bekommt.

Meinungen?

[Bonehead]

Drum heißt es ja beim 2-Takter richtigerweise "Spülgebläse" und nicht "Kompressor".

[Klingelkasper]

Grob geschätzt sollte der Luftaufwand im Bereich 1,4 bis 1,8 liegen, wobei der untere Wert eher bei Umkehrspülung, der obere eher bei Gleichstromspülung anzusetzen ist. In diesem Fall dürfte das Optimum irgendwo in der Mitte liegen. Für die Auslegung des Laders empfiehlt sich die Berechnung der sog. Motorschlucklinie *hicks*.

Da kein Auslaßventil vorhanden ist, bestimmt der Abgaßgegendruck aus dem Auspuff den Grad der Aufladung und die Spülverluste, bei optimaler Abstimmung von Ladedruck auf Abgasgegendruck im Resobereich wird man recht vernünftige Gütegrade erreichen. Overrev erfordert dann aber die Anwesenheit eines Tanklastzuges, während im Teillastbereich die fallende Förderkennlinie des Laders unter günstigen Umständen den fallenden Abgasgegendruck kompensiert. Leider verhagelt der mechanische Antrieb von Spülpumpe/Lader die Bilanz bei diesem Layout nicht unerheblich.

[Andre]

wie sieht es vor der reso aus? Nehmen wir mal einen Auspuff, der ein richtiges Loch bei 5500 hat...um das Loch per Aufladung zu stopfen werd ich unglaublich viel Spülverluste in Kauf nehmen müssen, da der Pott da ja überhaupt nicht zurückschiebt...oder?

[Klingelkasper]

Schwer zu sagen, neben dem Auspuff spielt ja noch so die ein oder andere Kleinigkeit eine Rolle, kommt den das Loch immer nur vom Auspuff? Cinemascope-Breitbandauspuff wäre sicher eine gute Wahl, die Spitzenleistung soll ja eh vom Lader kommen, oder? Fragt sich nur, ob sowas noch unter den Roller passt...mir fehlt ein wenig das Feeling für die Änderung der Druckverhältnisse von Resotüten über das Drehzahlband, um das richtig beurteilen zu können, sorry.

[Andre]

ich verzeih dir! :-D

[hogi]

Nun da ja diese Frage auch mal auftaucht möchte ich mal die Frage stellen,

warum der Lader überhaupt beim 2 Takter ohne Auslassventil funktioniert?

Du hast ja oben eigentlich schon selber den Grund gefunden warum ich niemals einen Kompressor auf einem 2 Takter versucht hätte! Der muss bei dir doch wie wild durchspülen? Hab da ne ganze Zeit drüber nachgedacht woher denn nun deine Mehrleistung kommt.

Meine Erklärung für deine Mehrleistung ist, dass du einfach soviel Gemisch in deinen Motor pumpst, dass der Auspuff da gar nicht gegen arbeiten kann und schon gar nicht noch was zurückdrückt. Du erreichst meiner Meinung nach einfach nur eine 100% Spülung mit einer ganzen Menge Gemischverlusten?

Meinungen????

[Andre]

Mit einem entsprechend angepassten Gegendruck und einer auf den erhöhten Luftaufwand angepassten Pipe erhöht die Aufladung die Leistung (wie mehr Hubraum)...und zwar mächtig. Siehe tausendfach gepostete Schneemobil-Links. Die Pipe kann das sehr wohl zurückdrücken.

Das Durchspülen in der (recht kurzen) Überschneidung ist dazu auch noch durch die Vorverdichtung im KG "abgebremst". Die Vorverdichtunbg ist automatisch immer höher als der Ladedruck.

[Andre]

Hab endlich wieder einen Aerocharger-Link gefunden....

Dynocharts...

Alles normale Zweitakter mit Resopipe ohne Auslassventile o.ä.

der Mittlere hat laut Text wie wir Membran ins KG...

und hier! Wie krank! Doppelturbo nach 3 Pipes! über 320 Pferde...

zwei Zylinder, eine Pipe....Turbo...

Oh Mann ....ich liebe diesen Scheiß!

Irgendwann krieg sowas auch richtig zum Laufen... :love:

Bearbeitet 26. Juni 2005 von Andre

[Lucifer]

Uuups, irgendwie werden mir hier ein paar Begriffe zuviel durcheinander geworfen....

Vorallem sind die meisten der Werte nur mit komplexer Sensorik erfaßbar, zumal sich die Größen über's Band erheblich verändern,..., und am Zweitakter wird die Sache noch komplexer, da die einzelnen Vorgänge massiv ineinandergreifen, also auch nicht quasi hintereinander und unabhängig voneinander errechenbar/bestimmbar sind....

Oder, warum denkt ihr, warum Motorenentwickler (wie z.B. AVL,...) so komplexe Sensorik und Analysen an Testmotoren in Echtzeit versuchen durchzuführen - mit ganz enormem Rechenaufwand....

@ rasputin: finde deinen "Index" durchaus interessant, auch wenn du hier- wie du ja auch völlig richtig anmerkst - eigentlich ganz unterschiedliche Parameter in Verhältnis setzt.

Die Werte sind gewiß aussagekräftig, jedoch kann ein und derselbe Wert unterschiedlich zustandekommen.....

Aber, wie bestimmst den Mittendruck, und kennst du die effektive Verdichtung der jeweiligen Motoren so genau? Letztere ergibt sich zwar rechnerisch aus den Steuerzeiten, hängt jedoch real maßgeblich von der Aufladung des RAP ab - und somit wiedrum von allen weiteren Kenngrößen des Motors,...

Da stecken mir folglich viel zu viele Fragezeichen drinnen; die einzig wirklich aussagekräftigen Größen sind meines Erachtens die Steuerzeiten und Zeitquerschnitte, um das Potential eines Motors beurteilen zu können.....

[Crusher]

habe aus dem Forum mal folgende Formel rausgezogen bzgl. Mitteldruck:

leistung (kW) = hubraum (cm³) * eff. mitteldruck (bar) * drehzahl (1/min) / 600000

[rasputin]

@ rasputin: finde deinen "Index" durchaus interessant, auch wenn du hier- wie du ja auch völlig richtig anmerkst - eigentlich ganz unterschiedliche Parameter in Verhältnis setzt.

Die Werte sind gewiß aussagekräftig, jedoch kann ein und derselbe Wert unterschiedlich zustandekommen.....

Aber, wie bestimmst den Mittendruck, und kennst du die effektive Verdichtung der jeweiligen Motoren so genau? Letztere ergibt sich zwar rechnerisch aus den Steuerzeiten, hängt jedoch real maßgeblich von der Aufladung des RAP ab - und somit wiedrum von allen weiteren Kenngrößen des Motors,...

Da stecken mir folglich viel zu viele Fragezeichen drinnen; die einzig wirklich aussagekräftigen Größen sind meines Erachtens die Steuerzeiten und Zeitquerschnitte, um das Potential eines Motors beurteilen zu können.....

ich wollte damit nicht das potential des motors beurteilen, sondern die leistungsfähigkeit der verschiedenen auspuffanlagen!

es handelte sich immer um den gleichen motor, auf den die verschiedensten auspuffe gebaut wurden. den jeweiligen mitteldruck hab' ich anhand der leistungskurven ausgerechnet (mit der formel, die crusher zitiert hat). die effektive verdichtung ist ein einfach berechenbarer theoretischer wert, und den hab' ich einfach 'mal als "basis" angenommen. ich hätte genausogut die theoretische verdichtung als "basis" nehmen können. oder einen beliebigen wert. oder auch gar keine "basis" definieren, und nur den mitteldruck vergleichen. aber ich wollte halt die verdichtung mit einbeziehen... das war einfach naheliegend, und irgendwie klappt das auch ganz gut.

r

[da Huber is]

Resoauspuff nach einem Turbolader wie es auf dem Bild zu erkennen ist ? :plemplem:

Bearbeitet 26. Juni 2005 von da Huber is

[hogi]

Resoauspuff nach einem Turbolader wie es auf dem Bild zu erkennen ist ? :plemplem:

<{POST_SNAPBACK}>

Genau... verstehe ich auch nicht oder dreht der zeitweise anders herum :plemplem:

[Johannes]

also beim unteren Bild ist die Resobirne ganz eindeutig vor dem Lader, sonst wär ja mit Resonanz nich viel los...

beim oberen Bild leg ich mich da nich fest, fieses Gewurschtel...

[Bonehead]

Wie verhält sich die Turbine bezüglich Abgaskleister und Unwucht?

Wenn der sich bei der Turbovariante am Turbinenrad ungleich absetzt, bekommst Du schnell Probleme. Kenne das von MTU-Motoren, wobei die Unwucht da von undichten Laderwellen kommt, wenn Motoröl bei sehr langsamen Laderdrehzahlen auf die heiße Turbine kommt und dort verbrennt. Fazit: die Lader zerlegts dann relativ schnell.

[karoo]

Beim oberen Bild hängen die Lader auch eindeutig nach den Resotüten! Sieht man doch

[Johannes]

stimmt... war nur zu faul das genauer zu untersuchen... :wasntme: