Abgastemperatur Turbodiesel wo messen?

Verfasst am: 21.09.2012 12:49:40 Titel:

Im waren es bei der letzten Messung unter 150°C vor dem LLK.
Allerdings bei Vollast.
Bei Teillast bist du schon unter Kühlmitteltemperatur.
Den LLK mit heißem Kühlwasser zu speisen macht wirklich nicht viel Sinn im PKW Bereich.

Verfasst am: 21.09.2012 13:06:52 Titel:

Das hängt nur vom Ladedruck ab, die resultierende Temperatur kann man präzise berechnen. Ist ne relativ einfach Gleichung für isentropische Berechnungen.

T(org) / T(neu) = )V(neu) / V(org))^k-1

k ist der Isentropenexponent. Für Luft bei normaler Temperatur näherungsweise 1.4
Stellen wir das um, so kommen wir auf:

T(neu) = (T(alt) * V(alt)^k-1)/V(neu) (T immer in Kelvin)

Mit Werten für 1 bar Ladedruck bei 20 Grad außen:

Temperatur = (293 * 2^0.40) / 1 = 386 Kelvin = 113 Grad Celsius.

Ich bitte etwaige Ungenauigkeiten zu entschuldigen, aber die Näherung reicht vollkommen aus. Und bei Motoren in Offroadern unserer Alt-Generation, sind Drücke über 1.0 bar eher selten. Die alten Mercedes Diesel gehen meist auf 0.7, Landies auf 1.0 bar. Man muss auch hier die Volumeneffizienz an sich reinrechnen, die bei Werten zwischen 75% und 90% liegt. Da werden dann aus 113 Grad 125 bis 150 Grad.

Diese Werte kann man mit Motorkühlwasser nur sehr schwach abkühlen, da hier ja ein großes Temperaturgefälle nötig ist.

Verfasst am: 21.09.2012 16:05:21 Titel:

Eine kleine, leider etwas unstrukturierte, Zusammenfassung meines Wissens:

Zum Messen haben sich Typ K Thermoelemente mit 3 mm Durchmesser bewaehrt. Dicker wird zu traege und duenner brennt schnell mal weg. Angebohrte Abgaskruemmer reissen auf Dauer immer. Es kann zwar auch mal laenger dauern, toll ist aber was anderes. Eine gute Loesung fuer das Plazieren des Temperatursensors ist eine etwa 20 mm dicke Platte in Form einer Turboladerdichtung zwischen Kruemmer und Turbolader einzubauen. Die laesst sich guenstig auslaesern und spaeter auch wieder problemlos entfernen. Wie flashman schon geschrieben hat, kann der Turbolader ueberlastet werden und ist meistens etwas grosszueger ausgelegt, so das er dann doch recht lange ueberlebt. Der grosse Vorteil der Ladeluftkuehlung liegt darin, dass die Temperatur ueber den gesamten Carnot-Prozess um den gleichen Betrag faellt, um den der Ladeluftkuehler die Temperatur der Ansaugluft senkt. Kraft kommt von Kraftstoff und viel Kraft von viel Kraftstoff. Und deshalb bringt ein Ladeluftkuehler per se keine Mehrleistung. Deshalb wird dann fuer mehr Leistung die Foerdermenge erhoeht. Wenn dabei die Foerderleistung (moegliche Foerdermenge pro Zeiteinheit) nicht angehoben wird, verlaengert sich die Einzpritzdauer. (Das ist uebrigens mit jeder Tuning Box so, weshalb ich dringenst von diesem Muell abrate) Dadurch braucht auch die Verbrennung laenger und das Abgas wird heisser. Damit steigt dann die Abgastemperatur und ab etwa 850 Grad C verkuerzt sich die Lebensdauer der Turbine drastisch. Bei 1070 Grad C haelt sie dann nur noch wenige Minuten. Also duerfen jetzt die Foerderelemente in der Einspritzpumpe in Durchmesser und Hub groesser werden.

Der Ladeluftkuehler zieht also schnell einen ganzen Rattenschwanz an Umbauten nach sich.
Als allererstes und wichtigstes ist das Abgasthermometer direkt vor dem Turbolader der Lebensdauerverlaengerer an sich.
Ein komplettes Kit gibt's z.B. bei www.greisinger.de auf Seite 61 des Kataloges fuer, iirc, 122 Euro netto.

@flashman: Hast Du da nicht auch was richtig Tolles fuer Deinen Reise gebaut? Und gibt's das eventuell zu kaufen?

Verfasst am: 21.09.2012 16:19:40 Titel:

Sehr gut geschrieben YES

Ja, ich (als F&G) entwickle da was.
Mein System, an dem ich zugegebenermaßen inzwischen seit Monaten sitze, werde ich im Oktober erstmals testen. Vorher ist es nicht wirklich spruchreif. Es sind etliche hundert Codezeilen und ein großer Prozentsatz dabei dreht sich um die Thematik Dämpfung von schwingenden Zuständen und Schutz des Motors vor Backpressure-Locks.

(Für alle, die jetzt irritiert sind: Wir sprechen aktuell von einem Variablen Turbinen Geometrie Lader)

Anstatt mit einer zweidimensionalen Map zu arbeiten, handelt es sich um eine lineare Vollast-Ladedruck-Ziel Konfiguration, bei der alle Lastzustände (TPS Sensorik) darunter mathematisch einfließen. Man konfiguriert quasi nur seinen Wunschdruck zu Drehzhahlbereichen und einen Grenz-TPS Wert, unter dem der Ziel-Ladedruck linear gemappt heruntergenommen wird. So kann das System mit wenige Variablen schnell an andere Fahrzeuge und Lader angepasst werden, ohne sich mit Matrizen rumschlagen zu müssen. Vor allem aber kann man den Motor komfortabel abregeln bei zu hohen Drehzahlen.

Gleichzeitig ist ein Multicontroller integriert, der sämtliche Sensorischen Werte (inkl Speedo auf Wunsch) anzeigt:

Die Anzeige sieht in echt besser aus und ist da kontrastreicher ohne Hintergrundüberblendung.

Für meine Reise-Range dient es nur als Verbesserung der Drehmomentkurve, es tunt den Motor nicht auf höhere Leistung.
Aber wie gesagt - Soweit die Theorie eines Entwicklers. Mal schauen, was die Praxis dann sagt.

Verfasst am: 21.09.2012 16:31:36 Titel:

ich hab jetzt auch nen wassergekühlten llk mit eigenem kreislauf drinne....funzt gut.....

wenn ich 180 kmh auf der bab fahr so 2 stunden oder so und denn an den röhrenkühler fass ist der lauwarn..sag ich mal....

Ich hab den drinne weil der beim pajero unten hinterm unterfahrschutz liegt und noch einmal motter fahren dicht ist....
quasi keine funktion mehr hat....

jetzt kann der llk unten dreckig sein..gekühlt wird oben.... YES

das kuriose ist... mitsu hat mir mal gesagt..was wollt ihr mit kalter ladeluft..... wir wollen das ihr wenig leistung habt damit wir Euro 4 und 5 schaffen!!!!!!!!!!!! mehr sag ich dazu nicht weil das sagt alles Hau mich, ich bin der Frühling

Verfasst am: 21.09.2012 21:27:57 Titel:

Hallo,

Abgasthermometer ist eingebaut und sitzt jetzt 3 cm hinter dem Lader. Am Sonntag gibt es dann aussagekräftige 400 Km Landstraße und Autobahn. Die Idee mit dem Flansch für den Sensor kam mir dann auch als ich das Ding eingebaut hatte...
Naja, die Zeit das zu bauen werde ich vor der Abreise noch haben.

Mein Lader hat einen vorgegebenen Maximaldruck von 0,52 bar. Bei Vollast und diesem Druck habe ich maximal 85 Grad Ladelufttemperatur gemessen an der Ansaugbrücke, bei 0,7 bar sind es dann knapp über 100 Grad.
Der LLk hat natürlich einen eigenen Wasserkreis und hängt nicht am Motorkühler.

Ob ich die Fördermenge nach Einbau des LLk nochmal wesentlich erhöhe weiß ich noch nicht und werde es sicher von der Abgastemperatur abhängig machen. Es geht auch darum den Motor thermisch etwas zu entlaßten, da wie ja hier auch schon geschrieben wurde die Verbrennungstemperatur im direkten Zusammenhang mit der Ladelufttemperatur steht.

Falls ja, kann die Pumpe auch vom Vertrieb des Laderkits eingestellt werden, da diese das Kit auch mit LLk verkauft und verbaut hat.
Nach deren Angabe hat der LLK nochmal 15 PS und vor allem 30 gebracht, mal sehen....

Grüße

Thomas

Verfasst am: 21.09.2012 21:38:37 Titel:

Klingt gut, berichte mal. Bin gespannt Supi

Verfasst am: 22.09.2012 09:10:16 Titel:

Konntest deinen Regler also noch nicht fahren, wie du vor hattest?

Finde unsere beiden Lösungsansätze enorm genial!!!!!!
Du machst das hoch technisch mit einer wahnsinnigen Perfektion und ich, da ichs nicht kann, mit einem 20 Zeiler.
Beneide dich für dein Geschick!!!!!!
Aber, abgesehen von leichten Resonanzen und überschwingern (im Bereich von 0,1bar) funktioniert mein System schon über 50tkm.
Missen möchte ich es absolut nicht mehr.

Das System wird jetzt auch am LKW Einzug halten. Allerdings mit einem Holset VNT Lader und einer sauber geätzten Elektronik die sich ein Kollege an nimmt.
Ziel auch hier, das Drehmoment im unteren Bereich drastisch anzuheben. Hab da knapp 1000Nm vor Augen. Grins

Bin schon auf die Programmierung gespannt, was aber frühstens Mitte nächstem Jahr passieren wird.

Verfasst am: 22.09.2012 09:26:38 Titel:

Mein Handicap ist, dass ich ein Saisonkennzeichen ab Oktober habe. Daher muss ich warten. Das andere ist der Lader. Ich habe einen GT1749V gewählt mit 55er Trim. Der sollte extrem schnell reagieren, daher meine Anstrengungen, Gegendruckstaus direkt zu vermeiden. Normalerweise findet man im Landy aber GT2052 Ladergrößen. Die verzeihen mehr Tuning, sprechen aber etwas langsamer an.

Ob ich wirklich Erfolg habe im frühen Anlauf, muss sich erst zeigen. Aber wie auch immer, ist es eine sehr spannende Materie und wir beide lieben ja die Herausforderung. YES

Verfasst am: 24.09.2012 09:34:07 Titel:

Hi,

hier mal die Ergebnisse von 450 km Autobahn und Landstraße:

Bei konstant 100 km/h liegt die Temperatur hinter dem Lader bei etwa 300-350 Grad. Bei Vollast bergauf geht sie bis auf ein Maximum von 500 Grad, es gibt also noch Handlungsbedarf wenn ich die hier genannten Werte verwende.
Dazu muß man sagen das die Außentemperatur nur 15-18 Grad betrug. Der LLK ist noch nicht eingebaut.
Auf der Landstraße ist es mit dem Fahrzeug nicht möglich die Abgastemperatur in kritische Bereiche zu bringen Obskur

Ich werde jetzt in einzelnen Schritten den LLK einbauen und dann noch den Ladedruck etwas anheben um die Verbrennungstemperatur runter zu bekommen.

Zum Ladedruck gleich auch noch Fragen:

Wie kritisch ist es für den Lader den Druck von 0,52bar auf 0,6 oder 0,7 bar zu erhöhen?

Hat die Ladedruckerhöhung für den Motor negative Auswirkungen? Thermisch dürfte es mit LLK nicht schlechter werden und der erhöhte Druck sollte mechanisch zu vernachlässigen sein oder?

Macht ein Blow Off Ventil Sinn wenn man etwas früher im Drehzahlband Ladedruck anstehen haben möchte und die Maximaldrehzahl und damit auch der maximale Ladedruck eigentlich nur beim runterschalten erreicht wird?

Grüße

Thomas

Verfasst am: 24.09.2012 12:54:18 Titel:

Ich habe mich gestern, was aktuelle Motoren angeht, noch mal schlau gemacht:
Die maximal zulaessige Abgastemperatur vor dem Turbolader betraegt 830 Grad Celsius.
Ab 830 Grad Celsius ist, vollkommen unabhaengig vom Dieselmotor, mit Schaeden zu rechnen und es sollte dann die Foerdermenge zuegig und deutlich verringert werden. Hinter dem Turbolader haben die Temperaturmessungen keine wirkliche Aussagekraft. Hier sind die Wechselwirkungen zwischen Motorlast, Motordrehzahl, Ladedruck und Abgastemperatur am Tuboladereingang zu unueberlichtlich, so dass hier nichts wirklich Sinnvolles raus kommen wird.
Ich wuerde jetzt wie folgt vorgehen:

Hier noch ein paar Erfahrungen.
Alle Messwerte beziehen sich ausschliesslich auf Vollast bei Nenndrehzahl; alles da drunter ist weniger motorbelastend und damit irrelevant. Hier laeuft der Motor ja deutlich unter seinen Belastungsgrenzen.
Bis 1,3 bar halten die originalen Wastegatelader an den kleineren PKW Dieselmotoren bis etwa 2,5 Liter Hubraum problemlos.
Finger weg von der Vollastmengenschraube! Da fangt der Motor ohne Ladedruck beim Beginn eines Beschleunigungsvorgangs nur an zu russen und kommt definitiv nicht mehr durch die AU. Wenn Pflanzenoel gefahren wird, kann hier mit maximal 1/8 Umdrehung Reinschrauben der Vollastmengenschraube der geringere volumetrische Energiegehalt des Pflanzenoels ausgeglichen werden.
Wenn Du die Finger doch nicht von der Schraube lassen kannst, Heiligenschein

lass es bei der 1/8 Umdrehung. Das bring beim Beschleunigen eine etwas groessere Abgasmenge und laesst den Turbolader etwas schneller ansprechen.

Das Volumen des Ladeluftkuehlers spielt keine merkliche Rolle beim Ansprechverhalten des Motors. Viel wichtiger ist hier die Groesse des Turboladers. Ich hatte mal auf einen 85 PS VW 1,6l TD einen aelteren und groesseren Turbolader drauf gebaut. Das Ergebnis war ein Turboloch von satten 8 Sekunden. Hau mich, ich bin der Frühling

So was macht dann nicht mehr so richtig Spass, denn da dreht selbst ein (kleiner) Schiffsdiesel schneller hoch.

Definition von Turboloch: Volllast, also Vollgas, bei Nenndrehzahl und maximalem Ladedruck. Oder einfacher: Hoechstgeschwindigkeit auf der Autobahn. Grins

Dann kurz vom Gas gehen und wieder Vollgas geben. Die Zeit, die jetzt zum wieder Erreichen des maximalen Ladedrucks vergeht ist das Turboloch; gemessen wird es in Sekunden.

Blow Off oder Pop Off Ventile sind bei Benzinern, bei denen der Lader gegen die geschlossenen Drosselklappen foerdern kann, ganz nett, bei Dieselmotoren aber eher als sinnlos zu verbuchen.

Ein (groesserer) Ladeluftkuehler ist immer gut, egal was Du sonst machst. Ausnahme ist ein sowieso schon zu kleiner Turbolader. Siehe auch flashmans Aussage weiter oben im Thread.

Wenn der maximale Ladedruck frueher anstehen soll, hilft nur ein VTG-Lader. Genau dass wird flashman mit seinem VTG-Laderprojekt mit Ladedruckregelung fuer den VTG-Lader erreichen. VTG-Lader muessen immer ladedruckabhaengig geregelt werden.

Und jetzt viel Spass beim weiteren knobeln. Winke Winke

Verfasst am: 24.09.2012 13:40:02 Titel:

Mit den Temperaturen kommt es auf den Turbolader an. Es gibt Lader die für 1200C gedacht sind. 850C ist voll im grünen Bereich. Selbst billig Lader sterben bei 1000C nicht in wenigen Minuten.

Verfasst am: 24.09.2012 13:47:24 Titel:

bei 730 ° warnt mich der Prüfstand, bei 740°C wird der Motor automatisch abgestellt.

Kini

Verfasst am: 24.09.2012 14:14:21 Titel:

@Kini: Was ist das fuer ein Pruefstand und was ist das fuer ein Motor?

@u2450: Ja, es gibt Lader, die deutlich hoehere Temperaturen aushalten. Solche VTG-Lader sind z.b. im Porsche GT3 verbaut. Aktuelle VTG-Lader von Garret fuer Dieselmotoren sind teilweise schon nach 50 Stunden bei maximal 830 Grad Celsius Abgastemperatur "ausgebrannt". Einen Standardlader KKK K24 habe ich im Golf schon mit 1070 Grad Celsius Spitzentemperatur des Abgases gesehen. Gehalten hat das auch, nur eben nicht lange. Das duerften insgesamt deutlich unter einer Stunde Vollgas gewesen sein.

Verfasst am: 24.09.2012 15:14:54 Titel:

	Offroad Forum Foren-Übersicht -> Allgemeine Fahrzeugtechnik	Gehe zu Seite Zurück 1, 2, 3, 4 Weiter =>
Seite 2 von 4	Beiträge seit dem letzten Besuch anzeigen \|\| Nach oben