Treibstoffe zünden ..
Benzin hat einen sehr niedrigen Flammpunkt und Diesel dagegen einen sehr hohen. Wie aber ist es in den verschiedenen Motoren möglich,den jeweiligen Treibstoff zu zünden ?
8 Antworten
Der Sinn eines Dieselmotors war ursprünglich eine Effizienzsteigerung.
Je höher die Kompression, desto höher die Effizienz des Motors.
Benzinmotoren waren damals das was man heutzutage "Niederdruckmotor" nennt. Sehr ineffizient.
Erhöhte man die Kompression des Motors, explodierte Benzin von alleine und völlig unkontrolliert.
Rudolf diesel suchte also einen Treibstoff der bei gesteigerter Effizienz nicht von alleine explodiert, aber das klappte nicht. Daraufhin hat er die Indirekte Einspritzung erfunden. Die funktioniert aber nur mit Ölen und nicht mit Benzin. Anfangs wurde Kokosnußöl verwendet, heutzutage benutzt man leichtes Heizöl, mit kfz Steuern versehen auch Dieselöl genannt. Der Trick ist, dass in einer Vorkammer oberhalb des Zylinders flüssiger Diesel auf eine glühnase getropft wird. Der Diesel verdampft schlagartig und zündet. Da in der Vorkammer kaum Sauerstoff ist, erzeugt das eine schwache explosion die fast den gesamten treibstoff unverbrannt in den Zylinder schleudert wo er sich mit Luft mischt und richtig explodiert. Der kleine Knall in der Vorkammer und der große Knall im Zylinder erzeugt das typische Geräusch, auch "Nageln" genannt. Moderne Dieselmotoren zerstäuben den Diesel direkt im Zylinder, die Vorkammer und die Glühnase sind nicht mehr notwendig, dafür aber eine Hochdruckpumpe (700 Bar und mehr) und spezielle Einspritzdüsen.
Durch die hohe Kompression und 10% mehr Energie im Kraftstoff verbraucht ein Dieselmotor viel weniger als ein Benzinmotor. Außerdem war Diesel damals ein Abfallprodukt bei der Herstellung von Benzin und wurde damals teilweise sinnfrei verbrannt.
Auch ist die Menge an Sauerstoff im Zylinder egal, der Dieselmotor braucht daher keine Drosselklappe. Im benzinmotor verursacht die Drosselklappe einbußen in der Effizienz. Ein benzinmotor ist bei (fast) Vollgas am effizientesten, ein Dieselmotor nahezu über den gesamten Leistungsbereich gleich effizient.
Beim benzinmotor wurde auch eine Steigerung der Effizienz erreicht in dem das benzin wesentlich besser gereinigt und destiliert wird. Der höhere Standard wurde zum "Normalbenzin" Standard erklärt und "Mitteldruckmotoren" konnten gebaut werden. Diese waren bis Mitte der 90er Standard.
"Hochdruckmotoren" und Turbomotoren brauchen mehr Oktan, also einen Treibstoff der höher verdichtet werden kann ohne von selbst unkontrolliert zu explodieren. Die Oktanzahl gibt an wie "grob" man den Treibstoff vermischt mit Luft behandeln kann bevor er von selbst zündet. Zwar senken die Zusätze im benzin den Brennwert, dafür gleicht die höhere Effizienz des Hochdruckmotors diesen Mangel mehr als aus. Superbenzin in einem Mitteldruckmotor steigert den Verbrauch denn der Vorteil der höheren Oktanzahl wirkt nicht und es steckt etwas weniger Energie im Superbenzin. Super-Plus wiederum hat mehr Brennwert, denn da ist kein Alkohol drin.
In einem Ottomotor bzw. Benzinmotor entzündet der Funke der Zündkerze das Benzin-Luftgemisch, wenn der Kolben den OT (Oberer Totpunkt) erreicht hat.
Bei einem Dieselaggregat wird Luft über die Ventile angesaugt und verdichtet (komprimiert). Durch die Kompression erhitzt sich die Luft sehr stark und am OT wird nun Diesel eingespritzt, der sich daraufhin entzündet. Man nennt diesen Vorgang auch "Selbstentzündung" (Dieselmotoren besitzen daher auch keine Zündkerzen)
Grüße
Fast. Die Unterdruckverstellung hat nichts mit der Fliehkraftverstellung zu tun. Letztere hast du beschrieben.
Die Unterdruckverstellung reagiert, wie der Name sagt, auf den Unterdruck im Ansaugtrakt. Der ist abhängig von der Gaspedalstellung.
Benziner sind Fremdzünder, daß Benzin-Sauerstoff-Gemisch wird verdichtet und durch eine Zündkerze entzündet. Dieselmotoren sind Selbstzünder. Daß Diesel-Sauerstoff-Gemisch wird so hoch verdichtet daß es sich selbst entzündet. Außer bei starten des Motors, da sind Glühkerzen notwendig weil der Kraftstoff noch nicht heiß genug ist. Deswegen auch daß starke Nageln/Klopfen bei kalten Außentemperaturen.
Der Benzinmotor zündest das Kraftstoffluftgemisch mit einem Funken, der an der Zündkerze erzeugt wird. Der Dieselmotor verdichtet wesentlich höher. In die verdichtete Luft wird der Kraftstoff mit sehr hohem Druck eingespritzt. Dadurch entzündet er sich von selbst.
Benzin wird durch einen Funken (Zündkerze!) gezündet.
Diesel entzündet sich, weil durch die Verdichtung im Zylinder die Temperatur stark ansteigt, bis der Flammpunkt erreicht ist.
Fast, es dauert bis das benzin bzw. der Diesel richtig explodiert. Daher wird vor dem Oberen Totpunkt gezündet bzw. eingespritzt. Je schneller der Motor dreht, desto früher kann gezündet werden damit die Volle Wirkung sofort nach OT auf den Kolben wirkt. Bei alten Autos wird der Zündzeitpunkt über den Unterdruck der beim Ansaugen entsteht früher gesetzt. Je schneller der Motor läuft, desto mehr Unterdruck, desto mehr wird die Zündung mechanisch nach "früh" verdreht. Heutzutage geht das elektronisch über das Steuergerät, das überwacht die Verbrennung und regelt dann je nach verwendeten Sprit und dessen Qualität nach.