Date: June 27, 2001 at 00:09:43
From: stephan h, [a1as12-p224.due.tli.de]
Subject: @ Einspritzexperten
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Hallo, Nachdem ich bei Deutz die verschiedenen Kolbenformen gesehen habe und feststellte, daß auch die bei unterschiedliche geformten Kolbenmulden immer Lochdüsen verwenden. Nun die Frage: Warum nimmt man bei Direkteinspritzung in eine Kolbenmulde eigentlich meist Lochdüsen, die gegen die Wand der Mulde spritzen. Klar, der Kolbenboden wird weniger warm, aber wir kennen auch alle das Tangentialeinspritzverfahren von Elsbett. Er erreichte damit offenbar eine sehr gute Zerstäubung. Den Drallkanal haben die TDIs auch. Warum also in alle (meist 5) Richtungen mit jeweils einem Strahl? Das macht doch auch bei Diesel nicht unbedingt Sinn- oder doch?? Mein Hintergedanke ist natürlich, daß es füe PÖLer evtl. eine Idee wäre, zumindest eine seht weit sprühende Zapfendüse (SD40...) zu verwenden. Was meint Ihr? Gruß Stephan |
Date: June 27, 2001 at 09:04:39
From: MichaelZ, [mnch-3e36010e.pool.mediaways.net]
Subject: Re: @ Einspritzexperten
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Hallo Stephan, wie ich mir vorstellen könnte, begünstigen 5 oder mehr feine Strähle eine bessere Verbrennung und damit eine größere Schadstoffarmut. Kann mich aber täuschen. Schöne Grüße Michael |
Date: June 28, 2001 at 11:22:42
From: stephan h, [a1as07-p111.due.tli.de]
Subject: Re: Warum Lochdüsen
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Hallo Michael, gerade das stelle ich mal in Frage. Mehrere einzelne Strahlen sind doch in sich nicht zerstäubt. Wenn ich dagegen z.B. schon die Zerstäubung der 12° Düsen mit Drosselzapfen sehe, dann ist das für mich eine wirkliche Zerstäubung. Ich kann mir schwer vorstellen, daß die Tröpfchen eines Strahls der Lochdüse wirklich feiner sind als die einer guten Zapfendüse. Aber vielleicht täusche auch ich mich hier. Was meinen denn Hans F., Henzo, Alex und Co dazu? Gruß Stephan |
Date: June 30, 2001 at 23:02:01
From: Hans Fürthbauer, [olinz-4659.utaonline.at]
Subject: Re: Warum Lochdüsen, sorry Stephan, habe eben erst mitgekriegt, daß ich auch angesprochen war. Vorsicht: viel Text!
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Hallo Stephan, für die Beantwortung Deiner Frage muß ich weiter ausholen, daher wird mein Beitrag wahrscheinlich etwas länger: Die Vorkammer- und Wirbelkammerdiesel haben prinzipbedingt einen sehr kleinen Brennraum (Durchmesser ca. 15 - 20 mm). Zumindest in der ersten Phase der Verbrennung, wo sich alles noch in der Vorkammer oder Wirbelkammer abspielt. Zu diesem Zeitpunkt gibt es in der Vorkammer oder Wirbelkammer einen sehr heftigen Luftwirbel. Verursacht wird der im Verdichtungstakt durch das sehr schnelle Einströmen der Luft wegen der kleinen Eintrittsöffnungen und der geometrischen Gestaltung des Nebenbrennraums. In diesen "Wirbelsturm" hinein wird, meistens etwas tangential dazu, ein relativ gebündelter Kraftstoffstrahl gespritzt. Der tangentiale Strahl und der extreme Luftwirbel bewirken, daß der gebündelte Einspritzstrahl sofort zerfleddert wird und sich der Kraftstoff intensiv mit der Luft mischt. Die einsetzende Verbrennung hilft zusätzlich noch mit. Daher beim Vorkammer- oder Wirbelkammermotor die Zapfendüsen mit ihrer charakteristischen, gebündelten Strahlform, ausgelegt auf den kleinen Brennraum. Die Zapfendüse hat auch noch den Vorteil, daß der Einspritzverlauf durch die Gestaltung der Zapfenform beeinflußt werden kann und die Einspritzung selbst etwas "weicher" abläuft. Das ist wieder gut für das Laufgeräusch. Die Direkteinspritzer haben dagegen einen großen Brennraum mit einer weiten, aber eher flachen Mulde (Durchmesser beim PKW ca. 50 - 60 mm) im Kolben. Die Luft erhält bereits im Ansaugtakt beim Einströmen in den Zylinder einen Drall. Dafür ist die geometrische Gestaltung der Einlaßkanäle zuständig. Beim Verdichtungstakt kann jedoch bereits ein Teil dieser Drallbewegung verloren gehen. Übrig bleibt (etwas überzeichnet) ein zartes "Lüfterl" im Vergleich zum "Wirbelsturm". Daher muß der Kraftstoff bereits entsprechend verteilt und sehr fein zerstäubt in die Brennraummulde gespritzt werden. Dann kommt auch wieder eine gute Gemischbildung zustande. Aber halt unter ganz anderen Bedingungen. Daher die Mehrlochdüsen mit Spritzlöchern von heute unter ca. 0,15 mm. Für die feine Zerstäubung braucht man auch einen höheren Druck. Der bewirkt leider nebenbei, daß der Kraftstoff schneller eingespritzt wird. Deswegen auch das härtere Laufgeräusch, bzw. bei modernen Direkteinspritzern zur Abschwächung die gestufte Einspritzung (Vor- und Haupteinspritzung). Der Verbrennungsablauf eines Direkteinspritzers mit Common Rail wurde von Mercedes mit interessanten Bildern publiziert. Da sieht man sehr schön auch die Einspritzstrahlen. Kann ich Dir bei Bedarf gerne zukommen lassen. Noch ein Hinweis: Für die Einspritzung gibt es einen ganz einfachen Grundsatz: Der Kraftstoff muß zur richtigen Zeit, in der richtigen Menge an den richtigen Ort gespritzt werden. Für den "richtigen Ort" sind die Düsen und Düsenhalter zuständig. Daher alternativ je nach Verbrennungsverfahren: Zapfen- oder Lochdüsen. Konnte ich die Zusammenhänge einigermaßen plausibel erklären? Für Rückmeldungen wäre ich dankbar. Denn zu diesem Thema fragen mich meine Seminarteilnehmer auch laufend. Zusatzfragen sind natürlich auch erwünscht. MfG Hans F. PS: Vielleicht hast du mal eine Möglichkeit auf einem Düsenprüfstand eine Zapfendüse und anschließend eine Mehrlochdüse zu prüfen. Dann wird schnell klar, daß eine Zapfendüse im Vergleich zu einer modernen Mehrlochdüse einen relativ "brutalen" Strahl liefert. Die Technik der Lochdüsen ist um mehr als eine Ebene höher, als die der Zapfendüsen. |
Date: July 02, 2001 at 00:22:07
From: stephan h, [a1as01-p83.due.tli.de]
Subject: Re: Rückfrage
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Hallo Hans, Vielen Dank für Deine ausführlichen Erläuterungen. Viel Text schreckt mich bei Dir eigentlich nicht ab, es wird dann eher interessant. So habe ich denn auch gleich eine Rückfrage (so kompakt wie möglich): Das Besondere am Elsbett 3zyl war die tangentiale Einspritzung mit einer ESD (zweien bei größeren Volumen/Zyl), eben tangential zum Drall der einströmenden Luft. Soweit haben das die Hersteller moderner, schnell laufender Diesel auch übernommen, bis eben auf die sternförmig strahlenden Lochdüsen. Nun die Rückfrage: -Wenn der Kraftstoff nicht den Rand der Kolbenmulde treffen soll (davon gehe ich mal aus, sonst sind wir beim M-Verfahren), muß er sich rechtzeitig entzünden (hier würde ich denn evtl. auch ein PÖL Problem sehen, da es sich eben nicht so schnell entzündet). Gehe ich daher recht in der Annahme, daß der (noch vorhandene Rest-)Drall der Luft ein Luftpolster zum Muldenrand hin bildet und dabei der gerade Strahl der Düsen dadurch abgelenkt wird? Gibt das eine bessere Gemischbildung, als eine tangentiale Einspritzung? Leider habe ich keine Lochdüse, sonst hätte ich gerne schon mal eine abgedrückt. (Aber vielleicht kann mir einer der Kölner hier im Forum mal eine zur Verfügung stellen) Zur Wirbelkammer noch ein Gedanke: Die 12° Düsen müßten, nach dem, was Du sagtest ja wohl den Hitzetot sterben, da sie auch entgegen der einströmenden Luft spritzen (und nicht mehr tangential) und die Flamme der Düse dann entgegen kommen muß. Bin mal gespannt, wie die Erfahrungen auf Langzeit hier so sein werden. Zum Common Rail Bild. Da hier mehrfach Interesse vorlag: Vielleicht kannst Du ja ein Crossposting starten und auch an mich das Bild senden (sthl@gmx.de), dann hängst Du nicht so lange an der Leitung. An dem anderen Bild über den Verbrennungsablauf hätte ich übrigens auch Interesse. So, das war jetzt zu später Stunde vielleicht etwas ungeordnet und durcheinander, aber ich hoffe, es geht so. Danke im Voraus Gruß Stephan |
Date: July 02, 2001 at 21:51:48
From: Hans Fürthbauer, [olinz-5621.utaonline.at]
Subject: Re: Antworten und Bilder bekommst Du Stephan, aber bitte etwas Geduld. o.T.
Date: July 03, 2001 at 00:48:35
From: stephan h, [a1as06-p196.due.tli.de]
Subject: Super, vielen Dank -und eile mit Weile! (OT)
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Date: July 01, 2001 at 05:57:52
From: Wolfgang Schmidtke, [acb90333.ipt.aol.com]
Subject: Bild Common Rail von Hans F.
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Guten Tag Hans, bei zu Hause würde ich gerne mal stöbern. Würdest Du mir freundlicherweise das Bild mit dem Verbrennungsablauf mailen? Vielen Dank Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Schmidte |
Date: July 01, 2001 at 12:40:16
From: Hans Fürthbauer, [olinz-4576.utaonline.at]
Subject: Re: Bild ist unterwegs
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Hallo Wolfgang, kann schon sein, daß sich in meinem Büro und anderen Räumen unseres Hauses Einiges findet, was für Dich interessant wäre. Mir wäre aber lieber, wenn Du statt zu stöbern, aufräumen würdest. ... MfG Hans F. |
Date: July 01, 2001 at 15:15:22
From: Wolfgang Schmidtke, [spider-fra-tb042.proxy.aol.com]
Subject: Danke für das Bild
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Guten Tag Hans, vielen Dank für das Bild. Trotz der 73dpi kann ich in groben Zügen den Verbrennungsablauf erkennen. Das sind Superbilder, so etwas habe ich noch nicht gesehen. Man kann auch deutlich die Temperaturzonen erkennen. Vielen Dank. Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Schmidtke |
Date: July 01, 2001 at 18:21:11
From: Hans Fürthbauer, [olinz-6518.utaonline.at]
Subject: Re: Wenn Dich die Temperaturzonen interessieren ...
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Hallo Wolfgang, die Fa. AVL in Graz (Österreich) beschäftigt sich seit vielen Jahren auch mit der Dieselentwicklung im Auftrag namhafter Fzg.-Hersteller. Du bist offenbar ein sehr am Dieselmotor interessierter Mann: Da könnte ich Dir noch ein Bild von einem Direkteinspritzer anbieten, das neben einem Foto der Verbrennung auch die (mit einem speziellen Programm berechnete) Temperaturverteilung in der Flamme eines bereits brennenden Einspritzstrahls zeigt. Es handelt sich um einen nicht näher definierten Versuchsmotor der AVL. MfG Hans F. |
Date: July 02, 2001 at 09:07:00
From: thomas ziegler, [pd9050279.dip.t-dialin.net]
Subject: bringen uns als "konsumenten"...
URL: Thomas Ziegler
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...weitere details was oder dients nur der befriedigung der neugier? weil: die geometrien und das timing etc werden wir an unseren motoren kaum ändern können... mich interessierte es wenns in irgendeiner weise der praktischen!!! umsetzbarkeit dh verbesserung der pölerei dient bzw eventuell dienen könnte... |
Date: July 02, 2001 at 09:46:33
From: Rhanie, [212.41.124.6]
Subject: Re: bringen uns als "konsumenten"...
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Hallo Thomas! ...weitere details was oder dients nur der befriedigung der neugier? Wird wohl beides sein, Neugier ist ja auch nicht verboten, selbst wenns jetzt nix bringt, bringts einen vieleicht mal auf ne Idee. Du brauchst den Tread ja auch nicht lesen wenn er dich langweilt. weil: die geometrien und das timing etc werden wir an unseren motoren kaum ändern können... Machen wir andauernd. Z. B. mit anderen GSK, anderen Düsen, soll auch welche geben die die Pumpe verdrehen, den Einspritzdruck erhöhen etc. mich interessierte es wenns in irgendeiner weise der praktischen!!! umsetzbarkeit dh verbesserung der pölerei dient bzw eventuell dienen könnte... Verfeuern von Festbrennstoffen und mutwillige Zerstörung einer ESP dient der PÖLerei? Rhanie. |
Date: July 02, 2001 at 06:28:17
From: Wolfgang Schmidtke, [spider-fra-tb042.proxy.aol.com]
Subject: Re: Wenn Dich die Temperaturzonen interessieren ...
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Guten Morgen Hans, danke für das Angebot. Weiter wollte ich zur Zeit nicht in den fundamentalen Verbrennungsablauf beim Dieselmotor einsteigen. Du weißt ja mit der begrenzten freien Kapazität im Hirnkastl. Die HP der Firma AVL, Graz habe ich mir aber mit viel Interesse angeschaut. Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Schmidtke |
Date: July 02, 2001 at 21:48:27
From: Hans Fürthbauer, [olinz-5621.utaonline.at]
Subject: Re: Wenn Dich die Temperaturzonen interessieren ..., alles klar Wolfgang, o.T.
Date: July 01, 2001 at 18:42:52
From: Roland Strauss, [195.180.16.14]
Subject: Temperaturzonen die 2te (auch @Hans)
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Ich hab hier noch ein lustiges Video, frag mich aber bitte nicht, welcher Motor das ist. Auf alle Fälle kein VW da 4-Loch-Düse. Vielleicht hat Hans ja eine Idee? http://www.automatix.de/~strauss/TDI.avi VORSICHT: 5MB -roland |
Date: June 30, 2001 at 23:07:05
From: Gary, [p3e9d188d.dip.t-dialin.net]
Subject: Vorsicht: viel Text! -> Danke ,o.T.
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Danke Hans |
Date: June 28, 2001 at 11:31:26
From: Rhanie, [212.41.124.6]
Subject: Re: Warum Lochdüsen
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Hallo! Ahnung hab ich auch keine, denk mir aber das ne mehrlochdüse näher am Kolben zu platzieren ist, dadurch kann ich eine höhere Verdichtung = mehr Leistung erreichen. Bei ner 1-Lochdüsse tritt der Strahl aus und braucht dann ein stück um zu zerstäuben. ich hab also mehr raum bei OT. Gruß Rhanie. |
Date: June 30, 2001 at 07:45:22
From: Ralf Hofmann, [p3ee33b18.dip.t-dialin.net]
Subject: Re: Warum Lochdüsen
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Hallo zusammen, >. . . denk mir aber das ne mehrlochdüse näher am Kolben zu platzieren ist, dadurch kann ich eine höhere Verdichtung = mehr Leistung erreichen. Bei ner 1-Lochdüsse tritt der Strahl aus und braucht dann ein stück um zu zerstäuben. ich hab also mehr raum bei OT. stimmt, das ist einer der Gründe. Eine Mehrlochdüse zerstäubt übrigens auch, da kommt kein scharfer Strahl raus, jedenfalls nicht bei Diesel. Und das ist auch schon das Hauptproblem bei DI's: Da ist nicht nur die Pumpe und die Einspritzregelung extrem auf Diesel optimiert, sondern auch die ESD's. Pöl zerstäubt bei einer Mehrlochdüse zwar auch noch (erinnern wir uns an Iltis-Jan's "Düsenprüfstand" auf Rhanie's Treffen), aber natürlich nicht so gut wie Diesel, für die sie optimiert sind. Und da wegen Einbauwinkel, Kolbenbrennraumform und Einbaulänge die ESD's bei DI's nicht so ohne weiters tauschbar sind (wie bei Kammermotoren z.B.), bleibt eigentlich keine Möglichkeit, die Düsen gegen geeignetere auszutauschen. Schon gar nicht gegen eine Zapfen- oder Drosselzapfendüse, die passen schon von den Einbaumaßen nicht. Dann sind die zu nah an dem Kolben, um überhaupt noch sinnvoll zu zerstäuben (Rhanie hat's schon geschrieben). Außerdem würden die voll den "Buckel" in der Mitte des Kolbens treffen und den Treibstoff gar nicht bis zum eigentlichen Brennraum im Kolben bringen. Hier sind ESD's und Düsen ganz extrem aufeinander abgestimmt. Die einzige Möglichkeit, bei Mehrlochdüsen zu experimentieren gibt es, wenn man eine findet, die die gleichen Einbaumaße hat, den gleichen Einbauwinkel im ZK und wo der Kolben eine halbwegs gleiche Form hat wie der Eigene. Ich bin grade dabei, in diese Richtung zu Forschen, dauert aber noch 'ne ganze Weile, bis was greifbares 'rauskommt. MfG Ralf Hofmann |
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