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Breitbandlambda und Abgastemperatur |
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1653 Beiträge - Z-Forenlegende
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Breitbandlambda:
Meine Empfehlung für den Festeinbau ist:
http://www.innovatemotorsports.com/products/lc1.php
Davon fahre ich selber je Eine für die link und rechte Seite.
Auf http://www.innovatemotorsports.com sind noch andere Varianten.
Es gibt auch einige deutsche Innovate Motorsports Händler
Erfolgreich getestet habe ich noch:
http://www.plxdevices.com/products/m300/
Abgastemperatur:
Die meisten Sonden sind leider sehr ungenau.
Dazu kommt noch ein Alterungsprozess, der dazu führt, dass eine immer geringere Temperatur angezeigt wird
Gut und bezahlbar sind Platinsonden.
Gute Erfahrungen habe ich gemacht mit:
http://www.delta-r.de/Abgastemperatur/DU-200/du-200.html
Davon habe ich selbst auch zwei Sonden verbaut.
CU
Christian
PS:
Die Breitbandlambdasonden messen das Verhältnis Luftmenge zu Benzinmenge.
Diese Werte zu kennen, ist für die Abstimmung eines Motors von Vorteil, aber nicht notwendig.
Die Abgastemperatursonden sind für das Überleben der Turbolader wichtig. Unsere Garrett-Lader vertragen als absolute Obergrenze 950 Grad. Darüber gehen sie kaputt. Abgastempertursonden sind also für die Lader sehr wichtig, dem Motor ist die Abgastempertur (fast) egal.
Es gibt von Garrett Turbolader deren Abgasseiten sind aus hochlegierten Stählen, die vertragen kurzzeitig etwas mehr als 950 Grad.
Lader von BorgWarner/KKK vertragen 1050 Grad.
Die neuen Turbos mit verstellbarer Geometrie (!!) von 997Turbo vertragen dauerhaft 950 Grad und kurzzeitig bis zu 1050.
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Beitrag vom 17.07.2007 - 17:09 |
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RE: Breitbandlambda und Abgastemperatur |
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3718 Beiträge - Z-Forengott
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Zitat Original geschrieben von Christian
Die neuen Turbos mit verstellbarer Geometrie (!!) von 997Turbo vertragen dauerhaft 950 Grad und kurzzeitig bis zu 1050. |
Hallo,
das hättest Du nicht schreiben dürfen, denn jetzt wartet unser Michael bis er sie bekommt.
GruZZ
steve
PS. aber ...... man braucht ja Ziele im Leben
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Jeder sollte einen D-Z-F-D haben |
Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert, zuletzt von steve am 18.07.2007 - 10:27.
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Beitrag vom 18.07.2007 - 10:26 |
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2123 Beiträge - Z-Forengott
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Hmm
moin Christian,
da muß ich dir etwas widersprechen denn das Verhältnis Luft.- zu Kraftstoffmenge ist neben der Abgastemperatur meines Wissens nach so ziemlich einer der wichtigsten Punkte die bei einer Kennfeldänderung der Motorsteuerung beachtet werden sollten.Wenn nicht mit Breitbandlambdasonden dann wenigstens über Abgasmessung von Außen (was aber wesentlich träger und auch ungenauer ist).
Desweiteren sind Abgastemperaturen von mehr als 950°C nicht nur schlecht für "normale" Turbolader sondern irgendwann wirds auch "eng" für's Motorinnenleben wie Kolbenböden,
Auslaßventile und Brennraum.
Wenn man Lader für den Z32 hätte die 1050°C aushalten und diese hohen Temperaturen auch fährt wird der Motor das eher nicht so lange mitmachen denke ich.
Gruß Dr.Z
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Stoppt Tierversuche nehmt Kinderschänder |
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Beitrag vom 18.07.2007 - 20:29 |
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1499 Beiträge - Alleswisser
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Ich denke mal, der Unterschied zwischen 950 °C am Lader und 950 °C im Motor bzw. am Kolben ist der, dass der Turbolader dauerhaft diesen Temperaturen ausgesetzt wird, während der Brennraum ja im Takt der Zylinderbefüllung durch einströmende Luft sowie das eingespritzte Benzin immer wieder etwas abgekühlt wird. Vor daher kann ich mir schon vorstellen, dass der Motor etwas höhere Temperaturen dauerhaft verträgt.
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Gruß
Andy |
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Beitrag vom 19.07.2007 - 07:23 |
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1653 Beiträge - Z-Forenlegende
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Jeder Saugmotor hat seine maximale Leistung bei einem bestimmten Lambdawert. Dieser ist motorabhängig und liegt bei 12,5:1 bis 13,5:1. Stimmt man einen Saugmotor ohne Leistungsprüfstand ab, so kann man allein durch Einstellung von Zündung und Gemisch (Lambdawert) der maximalen Leistung sehr nahe kommen. Hier ist eine Breitbandlambdasonde sinnvoll.
Stimmt man jedoch einen hochaufgeladenen Turbomotor ab, so hat man in erster Linie (wenn man das Klingeln außer acht lässt) Probleme mit der Abgastemperatur. Sie wäre, wenn man nicht anfettet für die Turbolader viel zu hoch, so dass diese frühzeitig kaputt gehen würden. Man kommt leider gar nicht herum so stark anzufetten, dass die Abgastemperatur in unserem Fall wieder deutlich unter 950 Grad kommt. Es spielt hier auch keine Rolle ob man Lambda 11:1 oder 12:1 fährt. Zuerst ist die Abgastemperatur entscheidend. Es ist zwar interessant den Lambdawert zu kennen, aber ändern wird man daran nichts.
Noch ein paar Erfahrungswerte:
- Würde man z.B. nach Lambdawert 13:1 abstimmen, so könnte man mit einen Serien-Z32 nicht einmal einen Ladedruck von 0,8 bar fahren, weil die Abgastemperatur zu hoch werden würde.
- Ist die Lebensdauer der Lader egal, so hat der Z32 die meiste Leistung unter Volllast bei einem Lambdawert von ca. 12,5:1.
Die Abgastemperatur lässt keinen zuverlässigen Rückschluss auf die Brennrauminnentemperatur zu!
Zwei Beispiele:
a) Klingelt der Motor, dann sinkt auch die Abgastemperatur.
b) Spätere Zündung führt zu niedriger Brennraumtemperatur und zu höherer Abgastemperatur. Hier ist das Verhältnis sogar gegenläufig.
Die Brennraumtemperatur ist bei uns auch nicht kritisch, sondern das Klingeln.
Vorgeschichte:
Bei minus 10 Grad Außentemperatur und Windstille wird die Temperatur viel angenehmer empfunden, als bei minus 10 Grad und heftigem Wind. Neben der Temperatur ist es also entscheidend, wie schnell sich die Gase bewegen.
Im Brennraum eines Z32 herrschen Temperaturen von ca. 2000 Grad.
Die Kolben und der Zylinderkopf schmelzen aber bei wenigen hundert Grad.
Das Ganze geht nur gut, weil beides gekühlt wird und die Geschwindigkeiten der Gase mit ca. 30 bis 60 Meter/Sekunde moderat sind. Klingelt jedoch der Motor, so entstehen Detonationswellen, die sich mit über 300 Meter/Sekunde ausbreiten. Den Bauteilen weht dann ein extrem heißer Wind entgegen und das Material schmilzt. Sind die Kolbenoberseiten angeschmolzen, so ist das entweder ein Klingelschäden, oder die Kühlung hatte ein Problem.
Brennraum Temperaturen sind kein Problem für unseren Motor, solange er nicht klingelt und die Kühlung stimmt.
Werden die Brennraumtemperaturen zu hoch, so wird der Motor immer zuerst Klingeln, als dass etwas durch eine zu hohe Temperatur kaputt geht.
CU
Christian
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Beitrag vom 19.07.2007 - 17:43 |
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3718 Beiträge - Z-Forengott
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Hallo,
dies würde dann bedeuten, dass wenn wir Lader hätten die 1200-1300 grad vertragen würden, wir um ein vieles mehr Leistung hätten. Also wird die Leistung -fast- nur von der Haltbarkeit bzw Festigkeit der Lader begrenzt.
oder?
GruZZ
steve
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Jeder sollte einen D-Z-F-D haben |
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Beitrag vom 19.07.2007 - 18:15 |
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1499 Beiträge - Alleswisser
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Zitat Original geschrieben von Christian
Jeder Saugmotor hat seine maximale Leistung bei einem bestimmten Lambdawert. Dieser ist motorabhängig und liegt bei 12,5:1 bis 13,5:1.
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Ich trau mich ja kaum was zu sagen, aber der optimale Lambdawert ist wohl 1, denn dann hast dus stöchiometrische Verhältnis erreicht, sprich das optimale Gemisch von 1 Teil Benzin und 14,8 Teilen Luft. Ein Verhältnis von 1:13 bspw bedeutet, dass das Gemisch angefettet ist.
Gruß
Andy
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Gruß
Andy |
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Beitrag vom 19.07.2007 - 20:51 |
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1653 Beiträge - Z-Forenlegende
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Zitat dies würde dann bedeuten, dass wenn wir Lader hätten die 1200-1300 grad vertragen würden, wir um ein vieles mehr Leistung hätten. Also wird die Leistung -fast- nur von der Haltbarkeit bzw Festigkeit der Lader begrenzt |
Nicht ganz. Unsere Auslassventile und Krümmer würden langfristig 1300 Grad nicht mitmachen.
Wenn wir aber 1100 Grad fahren könnten, hätten wir geschätzte 10% mehr Leistung bei deutlich weniger Verbrauch.
Zitat Ich trau mich ja kaum was zu sagen |
so gehts mir auch, drum schreib ich lieber
14,7:1 (Lambda=1)
Abgasqualität: ++
Verbrauch: +
Leistung: +
13,5.... 14:1 (etwas fetter)
Abgasqualität: - (unverbrannte Kohlenwasserstoffe)
Verbrauch: -
Leistung: ++
14,7 .... 16:1 (etwas magerer, )
Abgasqualität: - (Stickoxide)
Verbrauch: ++
Leistung: +
-> Toyota Magermixmotor
CU
Christian
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Beitrag vom 19.07.2007 - 22:00 |
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2123 Beiträge - Z-Forengott
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Moin moin,
da gehen die Meinungen zwar mal wieder etwas auseinander aber auch bei der
Abstimmung von Turbomotoren ist es ratsam und nicht unwichtig den Lambdawert zu ermitteln um nicht ins "blaue" hinein zu experimentieren.
Die Abgastemperatur läßt,vorrausgesetzt der Motor klingelt nicht und die Verbrennung läuft ordnungsgemäß ab, sehrwohl einen Rückschluß auf die Verbrennungstemperatur zu.
Richtig ist das ein Turbomotor im Vergleich zum Saugmotor extrem angefettet werden muß damit die Verbrennungstemperatur und somit der Brennraum und das Abgas in einem
bestimmten Temperaturfenster bleiben um zum einen nicht die Lader zu zerstören und zum anderen den Brennraum nicht zu extrem aufzuheizen was die Klopfneigung stark erhöht.
Denn Klingeln ist nach wie vor die größte Gefahr für einen Motor.
Aber warum muß ein Turbomotor wesentlich stärker angefettet werden bei Lastbetrieb als
ein Saugmotor??
Weil z.B. bei 1 Bar Ladedruck die Brennräume auch mit etwa fast der doppelten Luftmenge befüllt werden aber eben nicht mehr Material und Innenfläche vorhanden ist was u.a. die Verbrennungshitze absorbieren kann.Es ensteht eine viel höhere Energiequelle (Wärmequelle) im gleichgroßen (gleichkleinen) Brennraum die unter Kontrolle gebracht werden muß.
Ebenfalls gehen die Meinungen auseinander ob die Abgastemperatur beim klingeln
ansteigt oder abfällt.
Manche behaupten die Abgastemperatur steigt beim klingeln stark an weil eine unkontrollierte Selbstzündung stattfindet welche das Kraftstoff-Luftgemisch zwar entzündet aber eben nicht vollständig und gleichmäßig verbrennen läßt da sich die Flammenfront zwar in Schallgeschwindigkeit aber eben unkontrolliert und ungleichmäßig ausbreitet so das der Verbrennungsvorgang noch nicht vollständig abgeschlossen ist wenn die Auslaßventile öffnen.
Das würde dann zu einer extrem hohen Abgastemperatur führen.
Andere wiederum behaupten das durch klingeln nicht der gesamte Kraftstoff verbrannt wird sondern teilweise unverbrannter Kraftstoff ins Abgassystem gelangen würde welcher dann für niedrigere Abgastemperaturen sorgen würde.
Dabei erscheint mir die erste Variante aber weitaus plausibler denn ich denke auch das die Verbrennung beim klingeln eher später und unvollständiger abgeschlossen wird und somit die Abgastemperatur eher höher gehen würde.
Das die Abgastemperatur heißer wird je später der Zündzeitpunkt ist vollkommen richtig
da eben bei Spätzündung der Verbrennungsvorgang ebenfalls noch nicht 100%ig abgeschlossen ist wenn die Auslaßventile öffnen.
D.h.bei Frühzündung hat die Flammfront mehr Zeit sich zu entfalten bis die Auslaßventile öffnen was aber gleichzeitig zu heißerer Verbrennung im Brennraum,da die Flammfront u.a. mehr Zeit hat sich im Brennraum zu entfalten und dort z.B. an die Zylinderwände,Kolbenböden,Brennraumdach und Ventile etc. Hitze abzugeben und somit der Brennraum stärker erhitzt wird als bei Spätzündung.Dadurch bekommt der Motor deutlich mehr Leistung und die Abgastemperatur sinkt.Wird der Brennraum jedoch zu stark erhitzt wird die Klopfneigung erhöht da sich der Kraftstoff an heißen Bauteilen selbst entzünden kann.Wird der Zündzeitpunkt viel zu früh gewählt klingelt der Motor ebenfalls weil die Druckwelle zu früh stattfindet und bei der weiteren Verdichtung des Luft-Kraftstoffgemischs sich in einer anderen Ecke des Brennraumes das Gemisch selbst entzünden kann.
Voraussetzung für die Ermittlung des korrekten Zündzeitpunktes ist natürlich nicht zuletzt
ein korrektes Gemischverhältnis welches man mittels Breitbandlambdasonde sicher
zuverlässiger zustande bekommen kann.
Warum sonst arbeiten namhafte Tuner wie Motec,Trijek (vermutlich falsch geschrieben) etc. nur mit freiprogrammierbaren Steuereinheiten in Verbindung mit Breitbandlambdasonden?!?
Bis Denn und Gruß Dr.Z
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Stoppt Tierversuche nehmt Kinderschänder |
Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert, zuletzt von Doktor-Z am 19.07.2007 - 22:30.
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Beitrag vom 19.07.2007 - 22:29 |
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68 Beiträge - Supermember
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Moin,
Abgastemperatur ist schön und gut, aber wenn man den Grenzwert nicht genau kennt und das Kraftstoff/Luftverhältnis auf 12-13:1 eingestellt ist, was macht man dann mit den Messwerten?
Ein Freund von mir hat für jeden Zylinder eine Abgastemperatursonde installiert (kein Nissan ) und zeichnet die Messwerte auf. Unter Last ist der 4. Zylinder immer 200 Grad heißer als die anderen. Der Quertausch der Einspritzventile brachte keine Änderung. Mit dieser leicht beunruhigenden Erkenntnis muss er jetzt leben, weil die Ursache nicht leicht gefunden werden kann.
Gruß
Kay
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Beitrag vom 20.07.2007 - 08:52 |
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128 Beiträge - Hardcoreposter
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@kay
Hat dein Freund auch schon mal die Abgastemp.sonden quergetauscht ?
HG Christian
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Ich habe meinen Manni |
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Beitrag vom 20.07.2007 - 09:23 |
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653 Beiträge - Dr. Forum
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Zitat Original geschrieben von chrisq
@kay
Hat dein Freund auch schon mal die Abgastemp.sonden quergetauscht ?
HG Christian |
wichtige frage
Wie schon öfter erwähnt, ist die EGT-Messung sehr unzuverlässig. Eine Sonde an jedem Zylinderausgang ist theoretisch ne vernünftige Sache! Aber in der Praxis nicht zuverlässig zu realisieren
Bei Flugzeugtriebwerken ist die EGT zB eine wichtige Größe für die Treibwerks-ECU, um einen optimalen und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Da werden mehrere Thermoelemente parallel geschaltet um unter anderem die die einzelnen Tolleranzen der Sonden zu kompensieren. Und diese Sonden sehen sehr viel hochwertiger aus als das, was wir für unsere Autos bekommen. Die sind zB von der Triebwerksaußenhaut isoliert, nicht wie unsere Sonden, die noch nen Messfehler haben weil sie durch den Krümmer verfälscht werden..
Die EGT ist ne wichtige Ergänzung, damit man ungefähr weiß, was vor den Ladern abgeht. Quasi als Warnung vor dem Ladertod...
Mehr nicht!(meine Meinung)
Zur INFO: http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement
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Man muß nur inkopetent genug sein, um das Richtige zu tun. |
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Beitrag vom 22.07.2007 - 12:43 |
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68 Beiträge - Supermember
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Zitat Original geschrieben von chrisq
@kay
Hat dein Freund auch schon mal die Abgastemp.sonden quergetauscht ?
HG Christian |
Moin Moin,
ja hat er auch, wir haben viele Sachen ausprobiert, die Messwerte scheinen plausibel zu sein, vielleicht liegt es an der Konstruktion (Kühlung, Saugrohr, Abgaskrümmer usw.) oder auch am Elektrosmog
Demnächst läuft der gleiche Motor mit dem gleichen Messequipment, mal schauen was da raus kommt.
Gruß
Kay
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Beitrag vom 23.07.2007 - 08:51 |
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1653 Beiträge - Z-Forenlegende
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Zitat Abstimmung von Turbomotoren ist es ratsam und nicht unwichtig den Lambdawert zu ermitteln um nicht ins "blaue" hinein zu experimentieren |
durch die Länge der Einpritzimpulse kennt man den Wert. Nur wenn die Düsen nicht richtig parametriert sind, wird es ein experimentieren.
Zitat Die Abgastemperatur läßt,vorrausgesetzt der Motor klingelt nicht und die Verbrennung läuft ordnungsgemäß ab, sehrwohl einen Rückschluß auf die Verbrennungstemperatur zu. |
definitiv falsch.
Es gibt vier Varianten:
Brennraumtemperatur OK - Abgastemperatur OK
Brennraumtemperatur zu hoch - Abgastemperatur OK
Brennraumtemperatur OK - Abgastemperatur zu hoch (für Turbolader)
Brennraumtemperatur zu hoch - Abgastemperatur zu hoch (für Turbolader)
Wenn Du es nicht glaubst, kann ich Dir gerne jede Variante vorführen.
Du musst nur einen Motor stellen
Natürlich wie gewünscht, ohne Klingeln und mit ordnungsgemässer Verbrennung
Zitat Aber warum muß ein Turbomotor wesentlich stärker angefettet werden bei Lastbetrieb als
ein Saugmotor??
Weil z.B. bei 1 Bar Ladedruck die Brennräume auch mit etwa fast der doppelten Luftmenge befüllt werden aber eben nicht mehr Material und Innenfläche vorhanden ist was u.a. die Verbrennungshitze absorbieren kann.Es ensteht eine viel höhere Energiequelle (Wärmequelle) im gleichgroßen (gleichkleinen) Brennraum die unter Kontrolle gebracht werden muß. |
falsch.
Die höhere effektive Verdichtung ist das "Problem".
Der 300ZX als Sauger (VG30DE) hat eine (geometrische) Verdichtung von 10,5:1.
Der Turbomotor (VG30DETT) hat eine (geometrische) Verdichtung von 8,5:1. Zusammen mit dem Ladedruck kommt man auf eine effektive Verdichtung von über 11,5 :1. Deshalb muss im Lastbereich mehr angefettet werden.
Würde man die geometrische Verdichtung absenken, kann man sich die zusätzliche (Ladedruck)-Anfettung sparen.
Klingeln und Abgastemperatur:
Meine Beobachtung bezieht sich auf folgende Umgebung:
- Serienmotor
- Ladedruck ca. 1 bar.
- Klingeln provoziert durch Frühzündung
- Versuche auf der Straße durchgeführt und nach weniger als einer Sekunde jeweils abgebrochen
Beobachtung:
Abgastemperatur sank um 12-36K
Messumgebung:
- PT200 (nur im gelochtem Gehäuse)
- 10-Bit-Wandler, Sampling mit 35Hz
Was hast Du gemessen?
Wie war Dein Versuchsaufbau?
Zitat Voraussetzung für die Ermittlung des korrekten Zündzeitpunktes ist natürlich nicht zuletzt ein korrektes Gemischverhältnis welches man mittels Breitbandlambdasonde sicher
zuverlässiger zustande bekommen kann. |
Theoretisch ja, in der Praxis nein. Das ganze funktioniert bei Saugern und bei Softaufladung sehr gut.
Aber es geht defintiv schief, wenn Du einen Z auf Leistung abstimmen willst. Zuerst muss man die Abgastemperatur in den Griff bekommen. Der genaue Lambdawert ist dann drittrangig.
Würde man den Weg gehen und zuerst nach Lambda abstimmen, dann wird die Abgastemperatur viel zu hoch werden und die Turbos beschädigen .
Leider zeigen sich diese Schäden häufig erst langfristig, d.h. zwischen dem Zeitpunkt der Schadensursache und dem Zeitpunkt eines Totalausfalles kann viel Zeit vergehen.
Zitat Warum sonst arbeiten namhafte Tuner wie Motec,Trijek (vermutlich falsch geschrieben) etc. nur mit freiprogrammierbaren Steuereinheiten in Verbindung mit Breitbandlambdasonden?!? |
Wenn man mit einer freiprogrammierbaren Steuerung arbeitet, dann fängt man bei Null an, man "Experiementiert ins blaue". Man weiß wirklich überhaupt nicht, wo der Lambdawert steht. Eine Refernz über Sprungsonden ist auch nicht mehr gegeben.
Die Seriensteuererung weiß über den Luftmassenmesser, Einspritzdüsen und hunderten von Parametern den ca. Lambda Wert. Die freiprogrammierbaren Steuerung weiß das nicht, sie muss das erst einmal "lernen" und das geht nur mit Breitbandlambdasonden.
Zitat Ein Freund von mir hat für jeden Zylinder eine Abgastemperatursonde installiert (kein Nissan ) und zeichnet die Messwerte auf. Unter Last ist der 4. Zylinder immer 200 Grad heißer als die anderen. Der Quertausch der Einspritzventile brachte keine Änderung. Mit dieser leicht beunruhigenden Erkenntnis muss er jetzt leben, weil die Ursache nicht leicht gefunden werden kann. |
Das Problem interessiert mich
Wenn Dein Freund Interesse hat, dann schickt mir bitte eine Mail mit seiner Konfiguaration. Eventuell kann ich da weiterhelfen.
CU
Christian
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Beitrag vom 23.07.2007 - 20:20 |
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68 Beiträge - Supermember
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@Christian:
Ich rede mal mit Kollege und mit Entwickler der Messelektronik. Ich denke du willst es dann auch GENAU wissen
Weiterhin habe ich mich gerade nach der Notwendigkeit der Messung von Abgastemperatur und Lambda gefragt. Ab welcher Tuningstufe werden denn diese Messwerte nach deiner Meinung interessant bzw. notwendig?
Gruß
Kay
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Beitrag vom 24.07.2007 - 13:03 |
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