Date: November 06, 2004 at 11:11:22
From: Bernd Schlueter, [d8d90.d.pppool.de]
Subject: Zum Thema gerade gefunden (50K Bild): Messgeräte

Nochmal ein paar Anmerkung zu der Tabelle: Mein posting warm leider verrutscht. Ich hatte mich für einen Waffenexperten einmal klug gemacht, welche Arten von Temperatur-und Druckmessung es für Hochleistungewaffen gibt. Das sind dann oft die gleichen, die auch in der Verbrennungsmotorbranche angewendet werden. Bei der Druckmessung gibt es einen Quasi-Standard mit sehr genauen, reproduzierbaren Werten: die Aufnahme über Piezoaufnehmer, z. B. der Fa. Kistler. Diese werden schon seit langem auch bei Verbrennungsmotoren angewandt un liefern absolut zuverlässige Werte. Die Temperaturbestimmung ist äußerst problematisch, man muss theoretische Betrachtungen hinzuziehen. Man kann sehr schnell (sprich immer noch viel zu langsame) Festkörpersensoren kaufen, die die Gastemperatur im Inneren eines Motorzylinders messen. Diese Messungen sind extrem ungenau, wie auch dieses Diagramm hier zu beweisen scheint. Da die Temperaturverteilung total ungleichmäßig ist, kann man nur mit optischen Methoden eine Durchschnitts, oder auch Minimal- oder maximaltemperatur messen. Dazu benutzt man Laser, die oft nur Markersubstanzen im Gas als "Messsonde" verwenden. Die Linienaufweitung von deren Strahlungsspektrum liefert z.B. dabei eine Temperaturinformation. Mit anderen Worten, eine aufwendige Technik. Beim Diesel haben wir Ruß bei der Verbrennung, der strahlt und damit Information über das Flammenbild liefert. Mit einem Laser und Marker lassen sich aber auch punktförmige Messungen vornehmen, ein sehr aufwendiges Verfahren. Jeder kennt das Bild, wenn man in einer Kaffeetasse geronnene Milch einrührt. Die verschiedenen Dichtezonen ordnen sich in feine voneinander getrennten Zonen, so, wie wir es auch von Farbschlieren kennen, wenn wir eine kräftige Wandfarbe in den weißen Pott einrühren. Schreibutensilien sind manchmal mit dieser Schlierentechnik gefärbt. Diese feinen Strukturen befinden sich auch in unserem Brennraum, in Temperaturform. Glücklicherweise können wir davon ausgehen, dass dabei , einigermaßen unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit, voll adiabatisch erhitzte, kleine Zonen erhalten bleiben, deren Temperatur (=Maximaltemperatur) wir aus dem Kompressionsdruck berechnen können. Die Kompressionserhitzung errechnet sich dann natürlich nicht mit dem adiabatischen Exponenten kappa=1,4 für die Volumenkompression, sondern mit (kappa-1)/kappa = 0,4/1,4 =0,285 . Also, bei 48 bar Kompressionsdruck ist die maximal erreichbare Temperatur bei 293K Umgebungstemperatur = 20 Grad Celsius: 293 mal 48 hoch 0,285 = 883 K oder 610 Grad Celsius. Wir können davon ausgehen, dass immer solche heißen Zonen vorhanden sind, sonst würde ein Diesel nicht anspringen. Sind die Kolben undicht, kann sich jeder vorstellen, was sich ändert. Wird die Kolbengeschwindigkeit infolge Schwächer der Batterie zu langsam, ist nicht so sehr die stärkere Abkühlung der heißen Zonen das Problem, sondern der reduzierte Gesamtdruck: Ein Diesel mit guter Kompression sprimgt auch an, wenn der Anlasser nur soeben den oberen Totpunkt überwindet. Strahlung spielt beim noch nicht entzündeten Gemisch überhaupt keine Rolle. Ungünstiger Fall: Kompression nur noch auf 20 bar bei 0 Grad Celsius: 368 Grad Celsius Maximaltemperatur. Dann wird es schon schwieriger, ohne Glühkerze ist da nichts zu machen. Bernd