Verdichtung
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Damit ein
Verbrennungsmotor gute Arbeit verrichtet
muss das Gemisch im verdichteten Zustand zur Zündung gebracht werden.
Mit der Zündung + Verbrennung erfolgt Expansion die Arbeit verrichtet.
Diese Arbeit bedeutet das
im Zündtakt kurzzeitig einige Tonnen Gewicht
auf den Kolben wirken.
Weil dieses
"Gewicht" aus Gas besteht und der Kolben über die KW abrollt
erfolgt das "Gewicht
auflegen" sowie der nachfolgende Abbau relativ sanft.
Je höher das Verdichtungsverhältnis, um so stärkere
Expansion erfolgt.
Bedeutet höhere
Ausnutzung der ansonsten gleichen zugeführten Energie
Deshalb strebt man für hohe Leistung hohe Verdichtung an.
Solche Werte liegen
durchweg deutlich oberhalb Verdichtung 10:1
Das Ganze stößt an mechanische und thermische Grenzen
welche zum großen Teil
von der gewählten Kanalsteuerpaarung ausgehen
Einlass / Spülen /
Auslass
Diese liefern den
Füllgrad zu Drehzahl X
Sind die Kanäle auf
Durchzug von unten heraus getrimmt
kann keine höhere
Verdichtung dazu kombiniert werden.
Es würde sonst sofort in
starke Überhitzung führen
Deshalb bewegen sich Verdichtungsverhältnisse solcher Motoren
nahezu immer unterhalb
10:1
Eine Begleiterscheinung
bei zu hoher Verdichtung
zeigt sich in trommelnde
Geräusche beim Beschleunigen
In dem Zustand wird das
"Gewicht" nicht sanft aufgelegt sondern hart
Wenns Übertrieben ist
gibts Loch im Kolben
Das lässt sich mit zurück setzen des Zündzeitpunktes etwas Abmildern
Ebenso auch mit geringerer Verdichtung
Mancher nutzt auch
höhere Oktanzahl zum Gegensteuern
In winzigen Maß gelingt
es. Jedoch nicht bei der Mehrzahl
Zylinder Konzepte welche
als Tuning verkauft werden
Hierzu reicht die Maßnahme mehr Oktan alleine nicht aus
Weitere Tricks wie
Fächerkopf sind hinzu gekommen
Alles Folgen aus blinder
Prüfstandsuche nach Leistung
Dabei Vergessen das
Steuerdaten + Verdichtung + Zündpunkt
ein gemeinsames
Zusammenspiel haben
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Neben dem geometrischen
Verdichtungsverhältnis gibt es auch das Effektive.
Das geometrische
Verdichtungsverhältnis ergibt sich aus
Hubraumvolumen :
Brennraumvolumen + 1
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In Serie wird meißt um 10:1 genutzt
In heutiger Zeit mit guten Kraftstoffen lässt es sich leicht erhöhen
ohne gleich gefährliche Zustände zu erreichen
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Um eine passende
geometrische Verdichtung anzusteuern
sollte vorab die
effektive Verdichtung beachtet werden.
An dem Punkt scheitern
auch gestandene Tuner.
Immer wenn
Vollkonzentration auf Prüfstand, Verkaufen und Werbung liegt.
Am 2 Takter beginnt effektive Verdichtung mit schließen des Auslasskanals
plus Füllwirkung der
Spülkanäle aus dem KW Raum
Es ist also ein
dynamischer Vorgang der eine bestimmte Drehzahl
bedient und leider auch
entfernte Drehzahlen Benachteiligt
Schon deshalb kann es
immer nur ein Nutzband von bis geben.
Niemals über die volle
Drehzahlspanne.
Bei Tuning Motoren liegt der Auslass Steuerwinkel bei runde 180°
Damit steht nur der halbe Hub für effektive Verdichtung bereit
Serien Motoren haben auch kleinere Steuerwinkel und somit flachere Kanäle
Damit liegt die effektive Verdichtung etwas höher
Geht man vom
Effektivverhältnis aus lässt sich die geometrische Verdichtung
soweit Anpassen das sie
ohne Überhitzung zum Motor passt
Um diese Kunst zu
Beherrschen müssen Fahrtests erfolgen
die dann oft anderes
Ergebnis bringen als
am Prüfstand Ausgedacht
wurde.
Der Unterschied liegt in
der Methode und eben auch im Aufwand.
Am Prüfstand ist nach 1 min Messung alles vorbei.
Im praktischen Fahralltag gehts erst nach 10 min los.
Der Hitzeaufbau der am Prüfstand unbemerkt blieb
bringt im Fahralltag
ordentlich Probleme.
Und zwar für den Fahrer
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In die Verdichtung
greift noch der Effekt der Nachladung ein
Was zB. der Auspuff zusätzlich an Aufladung bringt
Er hebt die effektive Verdichtung mit an
Auch das ist ein
dynamischer Vorgang der bestimmte Drehzahl unterstützt
und entfernt liegende
Drehzahlen Benachteiligt
Damit wird ebenfalls das Nutzband Begrenzt
Die Verdichtung startet mit Auslass schließen bereits Vorverdichtet
Die Vorverdichtung wird nur im Leistungsbereich erzeugt
Der Auspuff Intensiviert die Füllung durch Nachladung
ebenfalls nur in seinem
Leistungsbereich
Bei guter Ausnutzung gibt
das für sich runde 40% Motorleistung
Bei Tuning ist der Effekt der Nachladung meißt höher als bei Serie
Entsprechend sind Tuning Auspuff Anlagen Dicker mit mehr Volumen
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Am 2 Takter per
Kompression die Verdichtung messen ist so eine Sache
Wie eben erwähnt steuert die Nachladung einen Teil mit bei
Das aber nur im Reso Drehzahlbereich und mit laufender Verbrennung
Kerze raus und Messuhr rein geht also nicht 1:1
Dazu kommt die Eigenheit von Kolbenringen, besonders bei nur einem
Der Ringspalt lässt bei geringen Drehzahlen mehr Druck entweichen
als bei hohen Drehzahlen. Was also misst man ?
Ein weiterer Effekt ist die Arbeitswärme durch die sich Kolben dehnen
Die Konizität des Kolbens hebt sich also damit auf
Im kalten 2 Takt Motor ist der Auslass wann geschlossen ?
Wenn die Kolbenkante den Auslass schließt oder der Kolbenring ?
Entsprechend verschiebt sich die gesamte Messung
Beim 4 Takter befindet sich kein Auslasskanal in der Lauffläche
Dort stellt sich die Überlegung nicht.
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Ob an die
Verdichtung effektiv
oder geometrisch heran gegangen wird,
in beiden Fällen ist Austesten der beste Weg
um an gute Leistung ohne Anfälligkeiten zu gelangen
Dazu gehören dann auch Kraftstoffarten, Brennraumformen und weiteres
Keine Anfälligkeiten erzeugen ist quasi die Begrenzung der Verdichtung
Also keine Glühzündungen, Löcher im Kolben oder ähnliches
Das erfolgt am besten unter Dauerlast Bedingungen
Es nützt ja nichts mit zB. Verdichtung 14:1 ans Werk zu gehen
um es nur 1 Minute auf dem Prüfstand zu testen
Länger dauert so ein Test meißtens nicht
Natürlich kommt damit fantastisch hohe Leistung
Werbewirksame Verkäufer Präsentieren es so der ganzen Welt
Aber nach 5 und erst recht 10 Minuten Fahrdauer
ist eben diese Leistung weg
Ganz simple Physik. Mehr Hitze = geringere Füllung
Die immer höher steigende Hitze bei Dauerlast lässt die Leistung abfallen
Gleichzeitig steigt mit ihr das Defekt Risiko
Statt Risiko passt das Wort Garantie treffender
Garantiert typische Kolbenausfälle sobald nur ein paar Sekunden
zu lange Vollgas gegeben wird
Abstimmung vom Prüfstand ist nicht realen Fahrbedingungen Gewachsen
Wie gut es im Fahrbetrieb getrimmt ist, das ist die eigentliche Tuning Kunst
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So nebenbei ist
mit Erklärt warum mehrere Prüfstand Messungen
hinter einander jede immer weniger Leistung anzeigt.
Wie sieht aber der Werbealltag aus ?
Man schaut sich ein Video an und Registriert die angezeigte Leistung
Die 1 x Messung ist in aller Regel ohne natürlichen Hitzeabfall
Mehrfach Messreihen zeigen Videos von Anbieter nicht
Erst beim Fahren auf der Straße merkt man
da fehlt doch was. Je länger man fährt um so Deutlicher
Videos werden zum Werben und Präsentieren verwendet
und bauen dabei auf Unwissenheit von Käufer
Der natürliche Leistungsabfall macht sich in Videos nicht so gut
und wird nicht gezeigt
So landet die ganze Präsentation in Werten
die man im Alltag nicht zur Verfügung hat
Bei Km/h Werten ist es ähnlich
Vom Prüfstand abgelesen sind sie dann im Fahrbetrieb
mit den Fahr Gegenkräften niedriger
Weiß eigentlich jeder Tuner.
Wer sich wundert warum angepriesene 120 Km/h
beim realen Fahren an 97 km/h enden ?
Frage den Motorbauer wie er auf die 120 kam
Immerhin hat er die Angabe gemacht
und das nicht zuletzt aus
Werbegründen
Da reicht oft das Ablesen vom Prüfstand.
Dabei "Erwischt"
hat Mancher Formulierungen geändert wie
100 +
Keine 120 mehr sondern ein + für Spielraum Fantasie
Leider ist dabei fast Vergessen das mit geringeren Km/h Werten
auch geringere Leistung
anliegt
15 - 20 Km/h weniger sind auch entsprechend Leistung weniger
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