Gleichdruckverbrennung?

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Meine Frage:
Hi,
ich bin gelernter KFZ-Mechatroniker und versuche mit der Zeit alle Wissenslücken zu schließen.
Ich habe schon jede Menge Theorie aus der Thermodynamik zu diesem Thema gelesen, schaffe es aber immer noch nicht einen Bezug zur Praxis aufzubauen.
Und zwar heißt es ja, dass man beim Dieselmotor über eine Gleichdruckverbrennung und beim Otto-Motor über eine Gleichraumverbrennung spricht.
Ich kenne selbstverständlich die Unterschiede in der Gemischaufbereitung, der Einspritzung, Zündung, in den Drücken usw., jedoch sind es doch bei beiden die selben vier Arbeitstakte, der Druckanstieg fast beim selben Kurbelwinkel und der Maximaldruck ebenfalls (auch wenn unterschiedlich hoch). Wo ist da der konstante Druck, bzw. der Raum?

Danke schonmal!:)

Meine Ideen:
Keine Ideen

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Ich denke mal bei einem Ottomotor wird immer bei einer bestimmten Stellung des Kolbens mittels Zündfunke, die Verbrennung des Benzins ausgeführt. Daher immer gleicher Raum für das Benzin Luftgemisch.
Beim Dieselmotor wird das Diesel Luftgemisch verdichtet bis es von selber zündet. Der Druck ist vermutlich dabei plus minus der Selbe, daher Druckverbrennung unabhängig vom Raum.

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Das heißt, es ist immer von einem Moment und nicht von einem Prozess die Rede? (Verbrennung bedeutet für mich einen Prozess)
Außerdem fängt beim Diesel die Verbrennung ja auch immer beim selben Kurbelwinkel statt. Es wird nur Drehzahlabhängig versetzt eingespritzt um den Zünd- und Spritzverzug zu kompensieren und immer möglichst beim selben Kurbelwinkel den Druck aufzubauen. Und gleicher Winkel = gleiches Volumen.
Entschuldigung für die dummen Fragen, aber nur so konnte ich das, was ich momentan weiß wirklich verstehen, verinnerlichen und darauf aufbauen.
Das konnte mir kein Lehrer während der Ausbildung erklären (Meistens Ingenieure), haben bis zu meiner Frage aber immer sicher über diese Thema unterrichtet.🙂

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Von der Drehzahl bestimmt nicht. Der Funke kommt öfters bei hoher Drehzahl, aber wann er kommt muss schon mit der Stellung des Kolbens zu tun haben, idealer Weise sehr kurz nach dem Umkehrpunkt wo der Kolben wieder abwärts geht um das Zylindervolumen soweit als möglich ausnutzen zu können. Das bei jedem 3. Takt.

Unter einem Verbrennungsprozess meint man die Verbrennung des Kraftstoffes mit Sauerstoff zu Wasser, Kohlendioxid und anderes. Nicht einen Moment.

Octan verbrennt idealer Weise so:

2 C8H18 + 25 O2 => 16 CO2 + 18 H2O

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Ok, das macht Sinn, mit dem Zündzeitpunkt. Wobei in dem Artikel auch von statischen Motoren gesprochen wird. Es gibt solche und solche Varianten.

Was sind denn 3 Takt Motoren, deiner Meinung.. Es gibt nur 2 Takt ( Moped, Trabbi,etc.) und 4 Taktmotoren ( bei all den anderen Fahrzeugen.)

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Ach so, da habe ich dich missverstanden. Du meinst den 3. (Arbeits-) Takt bei 4-Takt-Motoren.

Von 5-Takt-Motoren habe ich schon mal gelesen.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Richtig: 1. Ansaugen Kolben fährt runter, 2. Verdichten Kolben fährt rauf. 3. Zünden Kolben fährt wieder runter und leistet Arbeit. 4. Verbrennungsgase ausstossen Kolben fährt wieder rauf.

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Ich glaube man kann sich in diesem Fall auf stationäre Motoren, wie Generatoren beschränken. Diese arbeiten ja soweit ich weiß ständig mit einer bestimmten Drehzahl und Last.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Genau! Diesmal will ich es besser machen! Augenzwinkern

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Hier ist ein P/V-Diagramm von einem Otto-Motor. Ich kann da bei bestem Willen keine Druckveränderung (eine Verbrennung) bei konstantem Volumen feststellen.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Das ist ja was anderes. In dem Diagramm wird der Ablauf der Kolbebewegung aller 4 Takte und dadurch die Volumenänderung dargestellt. Entsprechend die Druckabhängigkeiten.

Das konstante Volumen ist das was gerade herrscht, wenn die Zündung stattfindet.

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

darum geht es mir ja. Und zwar um die Definition. Es heißt beim Otto GleichraumVERBRENNUNG, oder auch Gleichvolumenverbrennung. Natürlich hat man bei der Zündung ein relativ gleiches Volumen, da diese relativ schnell passiert. Die Verbrennung dauert aber länger und währenddessen bewegt sich der Kolben. Dabei kommt es unweigerlich zur Volumenänderung.
Auch beim Diesel hat man die Zündung (auch wenn es eine Selbstzündung ist). Dabei legt der Kolben auch keinen großen Weg zurück. Jedoch einen relativ langen während die gesamte Verbrennung stattfindet.
Um es auf den Punkt zu bringen - für mich unterscheiden sich die beiden Motoren nur im Aufbau. Bei beiden werden Kohlenwasserstoffe verbrannt, dabei kommt es möglichst bei/ kurz nach OT zum Maximaldruck.
Ich habe in meinen “alten” Benziner auch öfter Spritmischungen (80%Benzin 20%Diesel) rein gekippt. Hat kalt etwas geraucht und lief dann fast genau so gut.
Ich denke kaum, dass ich damit die Kreisprozesse verändert habe.
Ich möchte nochmal betonen, dass ich ein Laie in der Thermodynamik bin und deshalb die evtl. dummen Fragen und Behauptungen.😅
Würde einfach nur gerne in Textform (nicht in Formeln) wissen, wann die Gleichraum- und wann die Gleichdruckverbrennung stattfindet.

Als Beispiel beim Otto: Ab der Zündung, bis UT herrscht die Gleichraumverbrennung😅

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1552

Lese hier:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gleichraumprozess

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gleichdruckprozess

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Mech · Anmeldungsdatum: 19.04.2020 Beiträge: 8

Hätte mir gewünscht, dass es mir die Lehrer damals gleich so erklärt hätten statt zu versuchen die rein idealen Prozesse in realen Maschinen zu finden. Leider geben viele nicht zu, dass die etwas selbst nicht verstehen.👋🏻

Qubit · Anmeldungsdatum: 17.10.2019 Beiträge: 829

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

Bei einem DIeselmotor nach dem Gleichdruckverfahren wird ein Kompressor benötigt.
Wenn sich der Kolben nach dem Verdichtungstakt bis ca. 1/3 des Hubs nach unten bewegt, der Druck also sinkt, wird vom Kompressor Luft in den Verbrennungstrakt so eingeführt, dass der Druck konstant bleibt. Die Einblaseluft hat eine Druck von 60 -70 bar und eine Geschwindigkeit von ca. 300 m/s. In dieser Phase wird Kraftstoff miit ca. 70 m/s eingespritzt. Durch die Relativgescwindigkeit von 230 m/s erfolgt eine Verwirbelung und feine Zerstäubung des Kraftstoffs, was zu einer innigen Vermischung von Luft und Kraftstoff führt. Die Zündung setzt beim ersten Kraftstofftropfen ein und pflanzt sich im ganzen Verbrennungsraum fort. Das Gemisch verpufft nicht, sondern es entsteht eine gleichmässige Verbrennung. Zündverzug, welcher zum Klopfen führt, wird vermieden.

Bei einem Ottomotor ist mit Einsetzen der Zündung der gesamte Kraftstoff im Zylinder: Gleichraumverbrennung. Nach Zündung ist für die Ausbreitung der Flammenfront eine gewisse Zeit notwendig; die Verbrennungslinie ist geneigt. In der Praxis wird deshalb eine ideale Gleichraumverbrennung nicht möglich.

Azi · Gast

Gleichraumverbrennung: (beim Otto-Motor) Das Kraftstoff-Luft-Gemisch zündet sich schlagartig kurz vor OT und durch die Verbrennung erzeugt es den Arbeitstakt, also der Kolben wird nach unten geschossen durch einen kurzen druck (eine entflammung bei OT)

Gleichdruckverbrennung: (beim Diesel-Motor) Das Kraftstoff-Luft-Gemisch zünden bei OT und die entflammung des Kraftstoff-Luft-Gemisch zieht sich über den ganzen arbeitstakt und erzeugt im ganzen arbeitstakt einen druck, deshalb hat der Dieselmotor auch mehr Drehmoment da es üpber den ganzen arbeitstakt einen druck erzeugt.