Mag sein, dass das durch Versuche so ermittelt wurde
Geschrieben von Werner am 18. Januar 2024 18:00:14:
Als Antwort auf: Re: Nicht in die Quetschkante spritzen !! geschrieben von Sebastian Henkel am 18. Januar 2024 14:03:25:
Moin,
Patente im Maschinenbau sind heute statistisch nichts mehr wert. Schon vor 30 Jahren hat mir ein Patentanwalt klar gemacht, dass man zwar noch Patente erteilt bekommen könne, aber keine Marktvorteile dadurch mehr hätte. Damals waren Lasertechniken usw. ganz vorn und ganz heiß. Außerdem Erfindungen im Bio-Technik-Bereich.
So, das sollte jetzt aber ausdrücklich NICHT heißen, dass das Blödsinn ist. Es ist halt nur ein Unterschied zwischen patentfähig oder patentwürdig.
Mal zum Verbrennungsablauf. Gegen Ende der Verdichtung steigt nicht nur der Druck im Brennraum, sondern es beginnt auch eine Strömung von außen nach innen. Die Kolbenmulde ist um einiges kleiner, als der Zylinderdurchmesser - was ja trivial ist. Die komprimierte Luft strömt also gegen Ende des Vorganges von außen nach innen und trifft bei den üblichen Voreinspritzungen für PÖL (i.e. etwas früher als sonst) auf die ersten Strahlen des Brennstoffes. Dadurch dass die Mulde im Kolben ist (bei VW zumindest) strömt die Luft auch etwas abwärts und nimmt zum Teil den Strahl mit bzw. "verbiegt" ihn etwas. Ich halte es für gut möglich, dass Tüftler von PÖL Umrüstungen damit gute Ergebnisse erzielt haben. Ich halte es aber für nicht möglich, den Kraftstoff, der genau in den schmalenn Spalt zwischen Kolben und ZK gespritzt wird, dort sauber zu verbrennen. Dazu sind die Wandungen Kolbenoberseite und ZK-Unterseite viel zu kalt und ein Austausch durch Verwirbelung ist nicht gegeben. Der größte Teil der notwendigen Verbrennungsluft befindet sich in der Kolbenmulde und kann erst reagieren, wenn durch die Weiterdrehung der Kurbelwelle der halb verbrannte Treibstoff wieder zugänglich wird. Mit Sicherheit wird dann auch noch die Verbrennung etwas weiter gehen, aber das, was sonst im - ich sag mal - Hochdruckbrennraum stattgefunden hätte, das kann dann nicht mehr passieren. Es gibt also in der Mitte einen kühleres Luftvolumen und außen ein wärmeres Abgas/Treibstoff/"Sauerei"- Volumen. Das sind keine guten Bedingungen für eine vollständige Verbrennung.
Beim Dieselmotor kühlen die Verbrennungsprodukte sehr rasch und sehr viel stärker ab, als beim Benziner mit seinem geringeren Verdichtungsverhältnis. Durch die bessere Wärmeausnutzung ist er ja so sparsam. So kann durch diese Abkühlung sogar ein bereits gestarteter Spätverbrennungsprozeß lokal wieder verlöschen.
Beim Ansaugen wird die Verbrennungsluft in einen Drall versetzt. Dieser ist so bemessen, dass beim Zusammenströmen der Luft ganz oben gegen Ende der Kompression der Drall genau richtig ist für die Einspritzung. Einerseits wird der Drall stärker (Eislaufpirouette), andererseits wird er auch etwas durch die Wandungen oben und unten gebremst. Die Hersteller haben das richtige Maß natürlich ausprobiert.
Wenn nun der Brennstoff eingespritzt wird durch die Mehrlochdüse, ist der Drall idealerweise genau so groß, dass die Luft während der Einspritzung sich ein ganzes Segment weiter dreht, also bei der 5-Lochdüse 72 Winkelgrad. Dann kommt der Brennstoff mit möglichst viel frischer Luft zusammen.
Im Brennraus entsteht gleichzeitig noch ein ein schwach ausgeprägter Ringwirbel, der - wie schon angedeutet - durch das Zusammenströmen der Luft oberhalb der Kolbenmulde entsteht. Die Luft fließt oben zusammen und weicht nach unten aus, wie sie im geringen Maß wieder zurück strömt. Der Wirbel ist nicht stark, ob er bei der Verbrennung eher hilft oder stört, weiß ich ehrlich gesagt nicht. Zuviel Wirbel sind total unerwünscht, weil die mit mechanischer Energie erzeugt werden müßten und das vermindert den Wirkungsgrad - siehe Wirbelkammermotor.
Gruß
Werner