Gibt es eine chemische Begrenzung für das Gemisch, das ein Motor aufrechterhalten kann?

Ich weiß, dass die Frage/der Titel etwas zweideutig ist, aber ich konnte es nicht in einen einzigen Satz packen, also lassen Sie es mich bitte näher erläutern. Sie können das Gemisch eines Motors aus irgendeinem Grund ändern. Aus mehreren Gründen ist es unklug, entweder zu mager oder zu fett zu werden. Wenn Sie zu mager werden, verbrennen Ihre Ventile und Zündkerzen, schmelzen Sie Ihren Kopf usw. Wenn Sie zu fett werden, wird der Ölfilm weggespült, Ölverbrauch und Verschmutzung, Ruß im Auspuff, Zündkerzenverschmutzung usw. verursacht. Ganz zu schweigen von einem hohen Kraftstoffverbrauch.

Aber das sind keine wirklichen Grenzen, es sind nur Gründe, nicht so reich oder schlank zu werden. Ich bin gespannt, wie fett oder mager Sie gehen können, bevor sich der Benzinhahn nicht entzündet. Mir ist bewusst, dass dies (stark) vom Motordesign abhängt, aber nehmen wir an, wir haben den idealen Motor, der entweder so fett oder so mager wie möglich optimiert ist.

Ich habe einmal gelesen, dass nach Ansicht der meisten Tuner 1,2 Lambda (oder 17,6 AFR) ungefähr das Magerste ist, das Sie fahren können, bevor der Motor stehen bleibt. Knapp über 1 ergibt die beste Wirtschaftlichkeit, 0,88 hat die meiste Leistung und 0,82 erzeugt beim Aufwärmen die meiste Wärme. Aber ich habe niemanden gesehen, der das wirklich beweist, und Google wird mir nicht helfen. Daher frage ich mich, ob jemand von Ihnen mehr darüber weiß oder ob Sie es belegen können.

Als Hintergrundinfo: Ich habe hier einen Flugzeugmotor, an dem ich Tests durchführe. Als Teil davon muss ich das AFR mit einem Bosch LSU4.9 Sauerstoffsensor messen. Der Motor ist nur ein herkömmlicher 4-Zylinder-Boxermotor mit Multiport-Einspritzung und 16 Ventilen. Aufgrund der Anwendung des Motors ist er gemäß den Spezifikationen für einen Betrieb von 0,82 bis 1,12 Lambda ausgelegt.

Ich verwende einen Innovate LM-2-Controller und einen selbst entworfenen Controller, um die Mischung zu messen. Ersteres verwendet einen Bosch LSU4.2-Sensor, letzteres einen LSU4.9-Sensor. Beide liefern immer das gleiche Ergebnis. Das Seltsame ist, dass das Gemisch von 0,7 Lambda bei niedrigen Drehzahlen bis zu 1,6 bei höheren Drehzahlen reicht. Ich hielt das nicht für möglich, aber da beide Sensoren die gleichen Ergebnisse liefern, muss es fast stimmen. Ein mageres Gemisch könnte durch ein Leck im Abgas verursacht werden, das Sauerstoff ansaugt, aber dann würde Lambda 0,7 nie erreicht werden. Also versuche ich herauszufinden, ob meine Sensoren Müllergebnisse liefern oder der Motor wirklich mit solch lächerlichen Mischungen läuft. Der Motor geht aber nie aus oder läuft schlecht.

Mit welchem ​​Treibstoff läuft der Flugzeugmotor? Normales bleifreies Oktan oder Flugbenzin?
@Zaid Es ist nur ein herkömmlicher Motor, der mit 95 ROZ läuft, aber er ist auf Haltbarkeit und Kraftstoffverbrauch bei hohen Drehzahlen optimiert.
Aufgrund seiner Beschaffenheit und Anwendung ähneln sein Verdichtungsverhältnis, Zündzeitpunkt usw. nicht denen von Automotoren.
Ja, der CR müsste ziemlich niedrig sein, um eine solche magere Verbrennung ohne Selbstzündung aufrechtzuerhalten, und der Zündzeitpunkt sollte im Vergleich auch ziemlich früh sein. AFR 1.6 macht es ähnlich wie beim Dieselbetrieb
@Zaid Yup, im Ernst, alles an diesem Motor unterscheidet sich von einem Standard-Automotor. Da es sich um einen Flugzeugmotor handelt, hat er zwei Einspritzdüsen und zwei Zündkerzen pro Zylinder, vier Spulen, zwei von jedem Sensor, zwei ECUs, zwei CAN-Netzwerke ... Es macht mich wirklich verrückt.

Antworten (2)

Sie können nicht magerer fahren, als überhaupt keinen Kraftstoff einzuspritzen. Das mag dumm klingen, aber tatsächlich dreht sich ein Motor für ein paar Zündzyklen ohne Kraftstoff weiter. Einige Motoren sind in der Lage, Zylinder in bestimmten Betriebsmodi tatsächlich abzuschalten. Ich akzeptiere, dass dies technisch nicht "schlank" ist, da jedoch kein Zündereignis stattfindet.

In Bezug auf zu fett ist der Schlüssel zum Verbrennen des Kraftstoffs, dass er gut zerstäubt ist, dh ein Kraftstoffnebel, der in der Luft hängt und im Zylinder zerquetscht wird. Wenn Sie sehr fett fahren, kann der Kraftstoff "ausfallen". Das heißt, es hängt nicht mehr als zerstäubter Nebel in der Luft, sondern sammelt sich am Boden des Brennraums (dh am Kolbenboden) und Sie erhalten keine saubere Verbrennung; unverbrannter Kraftstoff landet in Ihrem Auspuff. Wann dies geschieht, hängt weitgehend von Ihrem Kraftstoffsystem ab. Der herkömmliche Vergaser wäre dafür am schlechtesten geeignet. Moderne Ultrahochdruck-Injektoren, wie sie in den VW TSI-Motoren zu finden sind, können ein größeres Kraftstoffvolumen zerstäuben, obwohl dies normalerweise zusammen mit einem Turbolader erfolgt, sodass Sie mehr Luft als bei atmosphärischem Druck zur Verfügung haben, sodass das Gemisch nicht vorhanden ist

Ich bin mir nicht sicher, ob dies Ihre Frage beantwortet. Ich nehme an, Sie könnten einen ganzen Zylinder mit Benzin füllen, aber es würde sicherlich nicht verbrennen.

Ich verstehe, dass die Luft an einem bestimmten Punkt mit Benzindampf gesättigt ist, genau wie mit Wasser. Sie können nur so viel Benzin in der Luft „auflösen“. Aber Sie können exponentiell mehr Dampf auflösen, je heißer Sie die Luft machen, Sie können wirklich weit kommen. Da bist du wohl schon weit über der Zündgrenze. Andererseits brennen magere Mischungen einfach nicht, wenn die Konzentration zu niedrig ist. Wenn es immer noch brennt, ist es wahrscheinlich eine lokale fette Stelle, die brennt, und kein wirklich mageres Gemisch. Genau wie Dieselgemische, die insgesamt mager sind, aber an der Einspritzdüse einen lokalen Fettfleck haben.
Es ist kontraintuitiv, weil Sie eigentlich kalte Luft für optimale Leistung wollen. Aus diesem Grund verfügen Hochleistungsautos mit Turbolader über Ladeluftkühler. Kalte Luft ist dichter und enthält daher mehr Sauerstoff pro Kubikzentimeter.
Richtig, wenn Ihr Ziel darin besteht, maximale Leistung zu erzielen. Aber die Frage hier ist, wie reich oder mager Sie physikalisch/chemisch werden können. Offensichtlich würden Sie nie über 0,88 oder 1,05 oder so hinausgehen, wenn Leistung in welchem ​​Bereich auch immer Ihr Ziel ist.

Ein guter Ausgangspunkt sind die Veröffentlichungen über Motoren von Leuten wie Ricardo, der Testmotoren entwarf und baute, die zum Testen von Extremen des Verdichtungsverhältnisses, der Mischung, des Timings usw. verwendet wurden. Ein Motor war der E6T.

Interessanter Tipp. Ich habe mir seine Arbeit angesehen, scheint sehr interessant zu sein.
Gibt es eine chemische Begrenzung für das Gemisch, das ein Motor aufrechterhalten kann?
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