Wie wirken sich Detonation und Frühzündung auf die EGT/CHT-Messwerte aus?

Die Ereignisse der Detonation und Frühzündung weisen einige wesentliche Unterschiede auf:

(Als Referenz, der normale maximale Zylinderdruck während der Verbrennungsphase beträgt ungefähr weniger als 60 bar / 870 psi. Ich werde für diese Zahl gerügt, da bin ich mir sicher.)

Frühzündung ist ein Ereignis, bei dem sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch von selbst entzündet, bevor der Funke es entzündet. Das Gemisch verbrennt dann mit einigermaßen normaler Geschwindigkeit, aber da die Zündung viel zu früh erfolgte und das brennende Gemisch versucht, sich gegen das abnehmende Zylindervolumen auszudehnen, während sich der Motor noch im Verdichtungstakt befindet, erzeugt es überschüssige Wärme und einen um etwa 25 % höheren Zylinderdruck .

Detonation ist ein Ereignis, bei dem der Funke das Gemisch bereits gezündet hat, sich aber auch spontan an einem anderen Teil des Zylinders entzündet. Die Flammenfronten breiten sich extrem schnell aus und kollidieren, wodurch extreme (und schnell schwankende) Zylinderdrücke entstehen. Im schlimmsten Fall übersteigen die Zylinderdrücke den einer normalen Verbrennung um das Doppelte oder mehr.

Unter der Annahme, dass alle anderen Variablen gleich sind: Drehzahl, AFR, Anfangs-CHT und EGT, können die Unterschiede in der "Wärmesignatur" bei Vorzündung oder Detonation wie folgt erklärt werden:

Bei Frühzündung wird die überschüssige Wärme teilweise auf "normale" Weise auf Kolben, Zylinderwände und Zylinderkopf übertragen (Erklärung folgt). Die gesamte überschüssige Wärme hat keine Zeit, sich in die Teile und die Struktur zu übertragen, und wird daher mit Gasen verdrängt, und dies kann als erhöhte EGT beobachtet werden.

Bei einer Detonation ist das Ereignis jedoch so heftig, dass es eine Stoßwelle bildet, die die Grenzschicht aufbricht, die sich normalerweise entlang der Oberflächen des Zylinders befindet. Diese Grenzschicht wirkt normalerweise als eine Art Isolator. Die zusätzliche Wärme wird dann mit hoher Geschwindigkeit auf die umgebenden Oberflächen übertragen. Es verbleibt weniger Wärme in den Gasen und daher wird die EGT reduziert.

Die Detonation ist aufgrund der extremen Drücke und der hohen Hitzeeinwirkung ein sehr gefährliches Ereignis. Um nicht zu sagen, dass Vorzündung sicher ist, aber Detonation ist eine Klasse für sich. Ich konnte für die folgende Aussage nicht schnell eine zuverlässige Quelle finden, aber ich verrate sie trotzdem: Während beide Ereignisse die CHT erhöhen, wird die Detonation dies aufgrund der höheren Übertragungsrate und damit der niedrigeren EGT dramatischer tun .

Irgendwo muss die Energie hin, und da im Falle einer Detonation der größte Teil an den Motor selbst geht, steht ein katastrophaler Ausfall unmittelbar bevor.

Sehr gute Referenz hier gefunden.

EGT ist die Abgastemperatur, proportional zum stöchiometrischen Verhältnis des verbrannten Kraftstoffs. CHT ist die Zylinderkopftemperatur, die mehr mit dem Zündzeitpunkt zu tun hat .

Die Detonation wird durch Kraftstoff verursacht, der im Wesentlichen im Kompressionstakt explodiert oder ungleichmäßig brennt. Die EGT ist niedriger, da die Zündung des Kraftstoffs früher im Zyklus abgeschlossen ist und mehr Wärme auf den Zylinderkopf übertragen wird.

Da Fett die Brenngeschwindigkeit beeinflussen kann , hat ein leicht angereicherter Spitzenwert den gleichen Effekt wie das Vorrücken des Zündfunkens . Die Anpassung von voll fett auf leicht fett kann sowohl CHT als auch EGT erhöhen.

Frühzündung tritt auf, wenn die Kraftstoffverbrennung vor dem Zündfunken beginnt.

Der Grund für eine höhere EGT bei Vorzündung kann darin liegen, dass der gesamte Kraftstoff zu früh verbrennt, während die Detonation eher ein lokales Phänomen ist (bei einem magereren Gemisch).