Date: September 30, 2005 at 14:11:22
From: Rhanie, [p213.54.189.250.tisdip.tiscali.de]
Subject: Re: sinnvoll? Hab ich da was verpasst?

Hi Ali! >also weil beim Verdampfen des Wassers die Temperatur sinkt und gleichzeitig der Druck steigt Steht wo? Gruß Rhanie.

Date: October 04, 2005 at 19:02:54
From: ali, [pd9532ca7.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: ganz unten?

naja, ich hab die letzten Sätze von hanomedes ("Eine frühe Wassereinspritzung kann ähnlich wirken, dies ist zwar keine echte Kühlung, da die Wärme im Gemisch bleibt, allerdings wird die Verdampfungswärme auch bei der Verdichtung aufgenommen, ich nähere mich also dem ersten Schritt des Carnotprozesses an (genau wie bei der Ladeluftkühlung). Die Wärmeabgabe durch Kondensation geschieht bei einer viel niedrigeren Temperatur als die Wärmeabgabe durch die Abgase normalerweise geschieht, auch hier nähert man sich also dem Carnotprozess an. ") so interpretiert, dass einiges an Energie(Temperatur) in die Verdampfungsenthalpie des Wassers gesteckt wird. Also die Temperatur sinkt. Da das Wasser dann jedoch mehr Platz als flüssig braucht, müsste der Druck doch steigen, oder? Oder ein Verständisfehler meinerseits(Thermodynamik hats nur zu 3,6 gereicht)? ali

Date: October 04, 2005 at 21:17:04
From: Rhanie, [p85.212.42.146.tisdip.tiscali.de]
Subject: Re: ganz unten?

Hi Ali! Na ick wees nich, bar jedem Wissens sach ich einfach mal, der Hauptknackpunkt dürfte sein, das das Wasser ja während des Arbeitsvorgangs den Aggregatzustand ändern muss, obs das so bringt? Das mit der LLKühlung ist m. E. wieder ne andere Baustelle, auch das mit der Abgastemp. muss nicht wirklich was mit dem Wirkungsgrad zutun haben, aber möglicherweise beleuchtet uns Hannomedes da ja nochmal, damit auch so welche wie ich das einsehen. Gruß Rhanie.

Date: October 06, 2005 at 20:37:52
From: Hanomedes, [p5089940a.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Re: ganz unten?

tach zusammen ich versuchs mal so, wie die meisten von uns es jetzt sehen, gleicht sich bei einer Wassereinspritzung im OT der Nachteil durch die Abkühlung in etwa mit dem Vorteil durch die Volumenvergrößerung von Wasser zu Dampf in etwa aus. Thermodynamisch macht man aber immer etwas falsch wenn man etwas sehr heißes (Luft im Zylinder) mit etwas sehr kaltem (Wasser, Diesel, kaltes Pöl) mischt. Wegen der geringen Verdampfungswärme ist das bei Diesel/Pöl nicht ganz so tragisch, wohl aber bei Wasser. Daher ist eine Zumischung zu einem Zeitpunkt an dem die Luft im Zylinder noch nicht so viel heißer ist als das eingespritzte Wasser wesentlich günstiger. Daher überwiegen hier eher die Vorteile, bei einer Einspritzung im OT eher die Nachteile. Gruß Dominik P.S: Rhanie kuck mal nach Deinen Mails

Date: October 08, 2005 at 16:13:36
From: Hanomedes, [p508991c0.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Quellenangabe

SAE Technical Papers Series Marine Diesel NOx Reduction Technique- a New Sulzer Diesel LTd Approach Markus A.Geist and Rudolph Holtbecker (new Sulzer Diesel Ltd.) San Y.Chung(muss schon sein) John J. Mc Mullen Associates Inc

Date: September 22, 2005 at 11:24:58
From: Werner, [pd9fd1ca3.dip.t-dialin.net]
Subject: Oh Mann, jetzt haste aber tief in den Karton gegriffen!

Moin Düsel, mir scheint, ein wenig Thermodynamik täte doch noch vonnöten sein. Aber egal, Du machst Dir jedenfalls Deine Gedanken. Sei Hanomedes nicht böse über seine Vergleiche. Er provoziert halt gern. In der Tat leiten sich aber gerade von den weniger effizienten Maschinen mehr Mystika ab. Es ist nicht immer so leicht zu fassen, warum etwas nicht so gut funktioniert und an dieser Stelle pulisert dann schonmal die Phantasie in ihrem eigenen Rythmus. Ein paar Dinge aber noch zu Deinen Ausführungen: Keramik-Motor: der japanische Zündkerzenhersteller NGK hat schon vor 30 jahren einen Keramikmotor gebaut, der 50 Stunden hintereinander komplett ohne Kühlung gelaufen ist. Der Zylinder wurde bei dieser Probleauf orange glühend, hat aber tapfer durchgehalten. Der Bericht fand sich mal in einer Ausgabe der Zeitschrift Motorrad in den 70ern. Leider vergißt die Welt heute sehr schnell, weil so viele Merkels und Schröders und Fatty-Foren dazwischen funken. Deshalb kann man so tolle Sachen dem Publikum auch immer wieder als neu verkaufen. Der Motor war übrigens ein 50 ccm Zweitakter und fand mein jugendliches Interesse deshalb, weil ich an meiner 50er schon den vierten Kolben gewechselt hatte. Ein wirklich großes Problem an der Keramik ist auch, daß die Reibwerte einfach beschissen (sorry, Rahnie) sind und auch nach Jahrtausenden Laufzeit nicht besser werden. Die gute alte Graugußbüchse hat - einmal eingelaufen - solch phantasische Reibwerte, daß sich das in echtem Leistungszuwachs niederschlägt. Aus diesem Grunde beabsichtige ich übrigens mein Zweizylindermotorrad auszubohren und auf Gußbüchsen umzustellen. Kavitation: hat nichts mit Verdampfung zu tun, sondern ist der Gegenprozeß, nämlich das schlagartige Kondensieren von Dampf"KAVERNEN", daher der Name. Ein Wassertropfen-Nebel in einem Brennraum kann keine Druckspitzen aufbauen und führt auch nicht zu Materialschäden. Ehe allerdings etwas Kavitieren kann, muß erstmal was verdampft sein, z.B. durch Unterdruck in einer Pumpensaugleitung. Verdampfung des Wassers: wenn das Wasser bereits in den Ansaugtrakt gegeben wird, verdampft es durchaus, wobei thermodynamisch der richtigere Begriff "verdunsten" ist. Die Verkleinerung des Brennraum findet nicht statt, sondern die Gase und der Wasserdampf einigen sich darauf, bei einem niedrigeren Druck und einer niedrigeren Temperatur oben anzukommen. Wenn Du 10 lärmende und spielende Kinder in einem Kindergartenzimmer hast und Du willst noch drei Erwachsene zusätzlich reinführen, dann sagst Du einfach: Kinder seit mal still! Und schon ist noch wieder Platz in der kleinen Bude. Vereinfacht ist das das Modell der Wassereinspritzung. Willst Du dagegen maximalen Effekt bei der Expansion, also verbildlicht Türen aufstoßen, Gartenzäune umrennen, Blumenbeete niederwalzen, so wirst Du eben jene Kinder nicht vorher mit Erwachsenen beruhigen, sondern sie lieber mit maximalem Krach (Temperatur) ins Freie laufen lassen. Kompressionsarbeit: Ist - leider - nicht die Arbeit, die das Medium erwärmt. Das ist nur ein Teil der Kompressionsarbeit. Der andere Teil wird in die Druckenergie des Gases gesteckt. Man bekommt diesen Energiebetrag rel. gut wieder zurück, vorrausgesetzt man ist nicht so dumm, noch wieder Wasser einzuspritzen. Stand der Technik bei 2. WW Flugzeugen: Hier von einem ausgereiften Stand der Technik zu sprechen, halte ich für ziemlich überzogen. Die Wassereinspritzung war ursprünglich eine Motorenlöscheinrichtung, die auf den Prufständen verwendet wurde, um bei thermischer Überlastung des Motors das kostbare Versuchs-Schätzchen nicht ganz dem Raub der Flammen zu überlassen. Dadurch hat man die wohltuende Wirkung für der Motor festgestellt, wobei unterstellt werden darf, daß sowohl die Verdichtungsarbeit und damit Enddruck/-temperatur der Kompression geringer ausfielen als auch der nachfolgende Verbrennungstakt weicher war. Den Piloten wurde diese Einrichtung aus der Not einfach nur mitgegeben. Sie diente niemals zur Leistungssteigerung sondern immer nur als Schutzmaßnahme WÄHREND gesteigerter Leistung. Da üblicherweise das Gebräu (Wasser/Methanol) in einer 70l hinter dem Pilotensitz mitgeführt wurde, kannst Du Dir vorstellen, wie lange der Pilot von der sog. Notleistung Gebrauch machen konnte. Wenn das Wasser alle war, hat man die Sekunden mitgezählt. Um aber noch aus feindlichem Beschuß herauszukommen, konnte es trotzdem sinnig sein, weiter zu überlasten. Wie wir alle wissen, lag nicht jeder Pilot mit seiner Entscheidung immer richtig im Krieg. Das Methanol wurde übrigens hauptsächlich als Einfrierschutz mitgeführt. Obwohl Ethanol einfacher gewesen wäre, hat man Methanol gewählt, damit die Piloten das Zeugs nicht saufen. Banal, aber wahr! Hätten die 2.WW-Kandidaten schon die Lachgaseinspritzung gekannt, heii, dann wäre es noch ganz anders rund gegangen :-). ---- Nicht böse sein. Thermo ist nicht so von selbst erklärend. Forsche weiter! Es ist noch längst nicht alles bekannt. Gruß Werner

Date: September 23, 2005 at 09:22:50
From: Werner, [pd9fd1e5b.dip.t-dialin.net]
Subject: Re: Dasselbe nochmal! 's ist die Hälfte verlorengegangen!

Moin, hör mal, da hat Orange aber Deiner Mutter nicht viel von der Technik erzählt oder kann das sein, daß sie es Dir nicht ganz genau wiedergegeben hat? Dann hilf mal mit bei den Wissenden. Du wirfst hier Stichworte in einer Folge und Geschindigkeit hintereinander rein, daß ich den Eindruck nicht loswerde, bei Dir hat sich ein "Wissen" angesammelt, welches noch ein ganz ein wenig des Zusammenhanges bedarf. Ich komme jedenfalls so schnell nicht mit. Iss aber egal, mach mal. Wir wissen tatsächlich zu viel und verstehen zu wenig. Das Spiel wird immer doller! Heute ist mein 20-jähriger Jubiläumstag im Job und ich sehe die Kollegen auf der Baustelle bis auf wenige Ausnahmen dümmer, als vorher. Jeder kann pdf-files konvertieren und hat die neuesten Tools. Warum aber die Saugleitung vom Verdichter vereist, obwohl sie es nach Datenblatt nicht dürfte, das bleibt unklar. Man schnappt Schlagworte auf, die gut klingen und gibt sie in lockerer Folge weiter. Der Physik ist das egal. Sie macht es genauso weiter, wie von Anbeginn der Welt. Wissen, vokabelmäßig gepaukt, hilft nicht weiter, verstehen kann ein Ansatz sein. Ich kann aber nachvollziehen, daß es mit den Naturwissenschaften nicht mehr weit her ist heute. An den PCs muß man sich heute einfach die Dingen merken, die sich andere (z.B. Billy Gates) ausgedacht haben. Falsch oder richtig gibt es nicht, sondern klappt oder klappt nicht. Was tatsächlich in der Kiste passiert, muß weder gewußt noch verstanden werden. Ich gebe zu, daß ich PC-mäßig nur höchsten durchschnittliches "Wissen" habe. Im Mittelalter war es ähnlich. Es war wichtig, WER etwas gesagt hatte und nicht, ob es objektiv überprüfbar war. Da konnte dann die Erde schonmal eine Scheibe sein oder ähliches. Wenn wir so weiter machen, fallen wir noch auf einen Stand davor zurück. ----- Dampfturbinen gehen an Wasserdampftröpfchen kaputt, das ist klar. Wer mal ein zerfranstes Laufrad gesehen hat, weiß, was Erosion zustande bringt. Kolbenmaschinen gehen an Nebel nicht kaputt, weil die Strömungsgeschwindigkeiten minimalst sind. Einen Wasserschlag vertragen sie in der Regel nicht. Der würde aber auch eine Strömungsmaschine zerlegen. ---- Die Druckerhöhung beim Verdichtungstakt eines Motors ist notwendig um nach der Vergrößerung des Gasvolumens durch die gestiegene Temperatur einen größeren Betrag der Gasarbeit zu bekommen, als man vorher hineingesteckt hat. Das heißt, nur dann kann man Energie bekommen, wenn man ein Druckniveau vorher aufbaut. Würdest Du in freier Natur einfach Kraftstoff abbrennen, so könntest Du diesem keine mechanische Energie entnehmen, weil Du kein Druckniveau hast, mit dem Du etwas beginnen kannst. Der Saft verbrennt also einfach nur unter Wärmeentwicklung, wobei sich die Feuergase isobar ausdehnen und der Weltatmosphäre einen nicht meßbaren Winzbetrag an Arbeit hinzufügen. Du hast bei einem solchen Prozeß die maximale Entropiezunahme erreicht und im Sprachgebrauch "Energie venichtet". So weit waren also Diesel und Orange und wie sie alle heißen, auch schon. Und das ganz ohne zu googlen!! Jetzt war das nächste Ziel, die Verdichtung so weit zu erhöhen, daß man mehr mechanische Energie aus dem Prozeß entnehmen kann. Die hohe Temperatur nach Verdichtung war dabei zunächt ein höchst unerwünschter Begleitumstand, der zu Frühzündung und Motorzerstörung führte. Um "diese vermaledaiten Selbstzündungen" in den Griff zu bekommen, hat man kleine Kompressoren gebaut, deren Luft nach der Verdichtung so weit abgkühlt wurde, daß sie den Treibstoff nicht mehr entzünden konnte. Mit diesen Kompressoren hat man dann den Treibstoff vernebelt und in den Zylinder geblasen. Geklappt hat es zu Anfang auch nur mit Benzin. Petroleum oder gar Erdnußöl, wie immer wieder bahauptet wird, erwiesen sich für die ersten Maschinen als völlig unbrauchbar. Es gibt übrigens noch ein paar ganz seltene, lauffähige Exemplare mit Einblasemaschine. Viele Grüße Werner

Date: September 22, 2005 at 20:16:29
From: Hanomedes, [p5089a503.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Porzellan im Motor

Hallo nochmal in den Achzigern boomte das Thema, auch Ford baute einen ?wärmedichten Motor? der ohne Kühlung und Schmierung auskam. Andere gingen weniger weit und isolierten nur die Kolbenböden und den Zylinderkopf durch eine Aluminiumtitanat oder Zirkonium Isolierschicht. Meistens erbrachte das nicht den gewünschten Effekt, der Verbrauch stieg und die Motoren produzierten viel Russ und NOx. Das scheinbar paradoxe an wärmedichten Motoren ist dass sie, wenn es drauf ankommt, meistens höhere Wärmeverluste haben als gekühlte Motoren. In einem normalen Motor brennen die Flammen nicht bis unmittelbar an die Wand sonder verlöschen durch die Wandkühlung. Wenn die Oberfläche heißer ist als ca. 300C° findet die Verbrennung auch unmittelbar an der Wand statt, der Temperaturgradient wird dadurch steiler und die Wärmeverluste bei der Verbrennung liegen höher als bei der kälteren Wand. Ein anderer Nachteil ist das Kraftstofftröpfchen die auf die Wand treffen direkt gecrackt werden und viel Ruß bilden. Nachteilig ist auch die starke Erwärmung des Frischgases, das verschlechtert die Füllung, erhöht die Kompressionsarbeit und führt zu vielen NOx. Allerdings gibt es auch positive Beispiele wie Keramikeinsätze in Wirbelkammern oder Portliner. Mit neuen Brennverfahren gibt das Ganze möglicherweise mal Sinn. Gruß Dominik

Date: September 23, 2005 at 14:06:10
From: Werner, [pd9fd16d7.dip.t-dialin.net]
Subject: Re: Porzellan im Motor..noch ein Nachteil

Hallo, < Wenn die Oberfläche heißer ist als ca. 300C° findet die Verbrennung auch unmittelbar an der Wand statt, der Temperaturgradient wird dadurch steiler und die Wärmeverluste bei der Verbrennung liegen höher als bei der kälteren Wand. > schreibt Hanomedes. Die Wandtemperatur steigt immer, wenn ich stärker isoliere, und zwar durch die geringere Wäremabfuhr. Der Gradient kann überhaupt nur so hoch ansteigen, weil die Wärmeabfuhr schlechter wird. Wenn sich durch meine Taten das Temperaturprofil im Zylinder derart ändert, daß sich die hohe Temperatur von innen nach außen hin verlagert, dann ist es potentiell möglich, trotz besserer Wandisolierung mehr Wärme abzuführen. Bei den wärmedichten maschinen ist das nicht bestätigt. Sie führen weniger Wärme ab. Es gibt aber ein Problem bei der Verbrennung, wenn die Temperaturen gar zu hoch werden. Das chemische Gleichgewicht der Reaktion verschiebt sich bei hohen Temperaturen immer weiter auf die linke Seite und somit läuft die Verbrennung nicht mehr vollständig ab. Sie läuft erst weiter, wenn die Gase wieder abkühlen, und das ist für die beste Ausnutzung bereits zu spät. Außerdem stören die NOxe dann bereits gewaltig. Viele Grüße Werner

Date: September 23, 2005 at 15:56:54
From: Hanomedes, [p5089a8e4.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: auch hier nochmal..

Hallo Werner auch wenn wärmeisolierte Maschinen im Idealfall keine Wärmeabgabe nach außen haben, so haben sie trotzdem Wärmeverluste. Die Wärme wird bei hohen Prozesstemperaturen an die Wand abgegeben und bei niedrigen (Ansaugen Verdichten) wieder an das Gas Abgegeben. Mit dem Temperaturgradienten meinte ich nicht den in der Wand sondern den Im Gas zur Wand hin. Der wird durch die wandnahe Verbrennung steiler und nicht flacher wie man es ohne den Verbrennungseinfluss erwarten würde, d.h. im OT wird mehr Wärme an die Wand abgegeben als bei gekühlten Maschinen. Oberhalb von 300°C rechnet man daher mit einem wesentlich höhern Wärmeübergangskoeffizienten im Motorenbau. Gruß Dominik

Date: September 25, 2005 at 20:55:49
From: Rhanie, [p85.212.24.166.tisdip.tiscali.de]
Subject: Re: Dominik hier isser! Zeig, Wink, Wink, auf und ab Hüpf, Zungeschnalz, rümbrüll, etc.!!

Gruß Rhanie.

Date: September 26, 2005 at 11:15:27
From: Hanomedes, [p50899da4.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Ahh jetzt ja, habs auf den Augen.....

gefunden!!! von mir aus kannst Du alles was Werner gelöscht haben möchte löschen... Gruß Dominik

Date: September 22, 2005 at 20:14:33
From: Hanomedes, [p5089a503.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: kleine Thermostunde..

Tach zusammen, als erstes muss ich Dich (Werner) in einem Punkt berichtigen: Kompressionsarbeit: ?Ist - leider - nicht die Arbeit, die das Medium erwärmt. Das ist nur ein Teil der Kompressionsarbeit. Der andere Teil wird in die Druckenergie des Gases gesteckt.? Es gibt keine Druckenergie, bei idealen Gasen ist der Energiegehalt nur von der Temperatur abhängig und nicht vom Druck! Bei höherem Druck besitzt das Gas eine niedrigere Entropie und kann daher mehr nutzbare Arbeit verrichten. Es kühlt dabei ab weil es die Energie aus der Wärme in Arbeit umwandelt. Carnotisierung: Carnot hat den idealen Prozess beschrieben, mit dem man zwischen zwei Temperaturniveaus Energie gewinnen kann. Hört sich kompliziert an ist es aber nicht. Zuerst wird das Gas bei gleich bleibender tiefer Temperatur verdichtet, dazu muss es gekühlt werden. Danach wird es weiter verdichtet , allerdings ohne Kühlung bis es das hohe Temperaturniveau erreicht hat. Im nächsten Schritt wird es bei wieder gleich bleibender, aber diesmal hoher Temperatur entspannt. Der vierte und letzte Schritt ist eine Enspannung auf das Anfangsniveau wobei wieder der Ausgansdruck und Temperatur erreicht werden. Verbrennungsmotoren arbeiten etwas anders, was damit zusammenhängt, dass es keine Wärme auf einem bestimmten Niveau anzuzapfen gilt, sondern der Kraftstoff i.d.R. ohne Rücksicht auf Spitzentemperaturen so heiß verbrennen darf wie er will. Man kann die Wirkungsweise eines Motorprozesses besser verstehen wenn man ihn sich als geschlossenen Kreisprozess denkt. Dazu stellt man sich die Verbrennung als Wärmeaufnahme vor und den Ladungswechsel als das Ausstoßen heißer Gase die ihre Wärme an die Umgebung abgeben und wieder angesaugt werden. Will man den Wirkungsgrad eine Verbrennungsmotors verbessern in dem man ihm dem Carnot Prozess angleicht, dann muss man dies in erster Linie bei der Wärmeabfuhr durchführen. Die geschieht bei einem idealisierten Motor durch die heißen Auspuffgase. Das Temperaturniveau ist dabei deutlich höher als die Umgebungstemperatur (bei 600C° heißen Gasen und 0C° Umgebungstemperatur ist das Mittel 300°C). Ein bekannter Schritt in diese Richtung ist die Ladelufkühlung, hier wird das Gas von etwa 150° auf rund 40° gekühlt die Wärmeabfuhr findet also auf einem niedrigen Niveau statt. Theoretisch sinkt dabei die Abgastemperatur in gleichem Maß. Eine frühe Wassereinspritzung kann ähnlich wirken, dies ist zwar keine echte Kühlung, da die Wärme im Gemisch bleibt, allerdings wird die Verdampfungswärme auch bei der Verdichtung aufgenommen, ich nähere mich also dem ersten Schritt des Carnotprozesses an (genau wie bei der Ladeluftkühlung). Die Wärmeabgabe durch Kondensation geschieht bei einer viel niedrigeren Temperatur als die Wärmeabgabe durch die Abgase normalerweise geschieht, auch hier nähert man sich also dem Carnotprozess an. Gruß Dominik