Physik Forum

[DerPhysikFan]

Hallo,

wenn ich im Auto den maximalen Zylinderinnendruck erhöhe, erhöht sich dann auch die Leistungsabgabe im Motor?
Bitte Euch um Hilfe.

Mit freundlichen Grüßen

[Fritz]

Hallo

Theoretisch ja, nach dem Seiliger Vergleichsprozess erhöht sich die spezifische Arbeit wenn der Verbrennungsdruck ansteigt und ansonsten alles gleich bleibt.

In der Praxis ist das aber nicht so einfach. Bei Ottomotoren wird das Gemisch ja normlerweise erst durch die Zündkerze zum Verbrennen gebracht. Erhöht man aber den Verdichtungsdruck kann es bereits vor der eigentlichen Zündung zur Selbstzündung des Kraftstoffes (ähnlich wie beim Diesel) kommen. Das nennt man auch "Klopfen" stört den Verbrennungsvorgang und führt zu geringerer Leistung und Lebensdauer. Möchte man also die Verdichtung erhöhen muss man auch einen anderen,"klopffesteren" Kraftstoff verwenden.

Beim Dieselmotor (ich gehe hier mal von Direkteinspritzung aus) wird zunächst ja nur Luft vor verdichtet. Der Kraftstoff verbrennt dann unmittelbar durch Selbstentzündung sobald er eingespritzt wird.
Hier könnte man also die Verdichtung erhöhen. Das macht man auch bei den meißten modernen Dieselmotoren, auch durch Turboaufladung worduch diese sogar einen höheren Wirkungsgrad als vergleichbare Ottomotoren erreichen obwohl dieser theoretisch bei gleichen Druckverhältnissen geringer ist.
Die Grenzen werden dann also durch die mechanische und thermische Belastbarkeit aber vor allem durch die zulässigen Stickoxidgrenzwerte festgelegt.

Ich hoffe die Frage ist rein hypothetisch gemeint, von Modifikationen möchte ich unbedingt abraten, es sei denn du arbeitest in der Entwicklungsabteilung eines Autoherstellers und weißt ganz genau wie das Motorsteuergerät darauf reagiert.

mfg Fritz

[DerPhysikFan]

Guten Morgen,

danke für diese tolle Antwort. Kann ich berechnen, wie stark die spezifische Arbeit ansteigt, wenn ich den mmaximalen Zylinderinnendruck anhebe?

Mit freundlichen Grüßen

P.S. Keine Sorge, ist nur eine theoretische Überlegung

[Fritz]

Hallo

Das Ganze kann schnell recht kompliziert werden. Theretisch kann man das ganz allgemein aus dem Seiliger Prozess errechnen:

http://www.google.at/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=3&ved=0CA8QFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.mp.haw-hamburg.de%2Fpers%2FGheorghiu%2FVorlesungen%2FKoM%2FBeispiele%2FKM_th_WG%2FKM_th_WG_Ergaenzung.pdf&rct=j&q=seiliger+prozess&ei=ITwFS9_5KpTm-Qb0hLi7Cg&usg=AFQjCNEKwMieRBp5280tn0OLZXOet9VovQ

Was genau meinst du mit "den maximalen Zylinderdruck anheben" ? Meinst du damit eine höhere Verdichtung oder nur eine Erhöhung des Verbrennungsdrucks? Um welchen Motor geht es?

Außerdem sind das alles theoretische Berechnungen und weichen natürlich etwas von der Realität ab.

mfg Fritz

[DerPhysikFan]

Hallo,

in einem P-V Diagramm habe ich den maximalen Zylinderinnendruck unter Luft und unter reinem( 99 % ) Sauerstoff berechnet. Also gleiche Spritmenge in 2 untersch. Verbrennungsmedien in einem Zylinder. Der resultierende maximale Brennrauminnendruck hhat stark zugenommen. In Luft liegt er bei 33 bar, in Sauerstoff bei 63 bar! Nun wollte ich wissen, ob nun auch eine höhere Leistung im Sauerstoff-Betrieb resultiert und wenn ja, wieso und wie man es berechnen kann( also die Zunahme ).
Grüße

[Fritz]