TDIs Sommerschlappheit - immer noch rätselhaft | Beiträge 16+

Rein prinizipiell gibt es doch sogar Alkohol/Wasser oder reine Wassereinspritzungen für den Diesel um die Ladeluft weiter zu kühlen, nach der Kompression und der Temperatur über 700°C, dürfte die Feuchtigkeit nur noch eine sehr geringe Rolle spielen.

Bei nassen Fahrbahnen und Regen etc. denk ich da eher an den Leistungsgewinn durch den mit Wasser bestäubten LLK, analog zu den Sprenkelungssystemen für LLKs.

Was interessanter ist wäre vielleicht die Öltemperatur. Bei ca. 80°C befindet sich das normalerweise das Leistungsoptimum des Motors, darunter und darüber nimmt die Leistung wieder ab. Im Sommer dürfte man sich eher im oberen Bereich befinden, während im Winter durch die kältere Aussenluft die Wassertemperatur und durch den Wärmetauscher auch die Öltemperatur gesenkt wird, ich denke daher könnte eine Sommerschwäche kommen.

Ich glaube es wurde kein Golf 3 TDI serienmässig mit Ölkühler ausgerüstet, oder?

So, hab mal meine alten Unterlagen rausgekramt:

1 Kalorie ist erforderlich, um 1 g Wasser um 1 Kelvin zu erhöhen.
1 cal = 4,1868 Joule.
Also: Wie hoch ist die Verbrennungstemperatur des Diesels? 700 Grad? 800? Ist leider nicht mein Spezialgebiet. Jedenfalls müsste man ca. 700*4,1868 Joule dafür aufopfern, um 1 in der Luft enthaltenes Gramm Wasser auf 'Betriebstemperatur' zu bringen.
Der Brennwert von Diesel sind ca. 42000 kJ/kg. Wer Spaß hat, kann hier ja weiterrechnen.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist RhoD = m/V [g/m^3]
Die relative Luftfeuchtigkeit ist RhoD/RhoS, also 'das, was bei einer bestimmten Temperatur tatsächlich in der Luft ist geteilt durch das, was die Luft bei dieser Temperatur tatsächlich aufnehmen kann'.
RhoS = Sättigungsmenge

Beispiele:

0 Grad Celsius: RhoS = 4,8 g/m^3
10 Grad: RhoS = 9,4 g/m^3
20 Grad: 17,3
30 Grad: 30,3

Hat man im Winter bei 0 Grad eine relative Luftfeuchtigkeit von 50%, dann sind in der Luft 0,5*4,8= 2,4 g Wasser pro m^3 Luft.
Im Sommer bei 30 Grad bei 50% Luftfeuchtigkeit hat der m^3 Luft schon 0,5*30,3 = 15 g Wasser.

Macht eine Differenz von ca. 13 Gramm Wasser/m^3 Luft zwischen Sommer und Winter. Und diese 13 Gramm reduzieren den Heizwert des Diesels... nun wird mir das zu viel. Das überlasse ich Euch.

mfg

Adrian

@ SunMan

Den Unterschied in der relativen Luftfeuchtigkeit im Sommer bei 30 Grad (zwischen Regen und heiterem Sonnenschein) gibt es wirklich. Den gibt es auch im Winter.

mfg

Adrian

@adrian: das ist schon klar, dass im sommer bei gleicher luftfeuchtigkeit mehr feuchtigkeit in der luft ist...
wie du schon berechnet hast, ist also die abs. F. im Sommer ca. 6 mal höher... vergleichbar mit 10% rel. F. bei trockenem Tag und 60%...80% bei regen... da hab ich aber eben nie einen unterschied ausmachen können...

weitere anmerkung zu deiner berechnung: wasser geht ja ab 100°C in gasförmigen zustand über... und das erwärmungsverhalten von wasserdampf ist völlig verschieden von dem 'flüssigen' Wassers... kenne ich noch aus der vorlesung kraftwerkstechnik

ich glaub, so einfach klappt das nicht...

trotzdem danke...

sunman

Hi SunMan,

stimmt, man braucht sicherlich wesentlich weniger Energie, um den Wasserdampf zu erhitzen.
Die spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf ist 1,9, die des Wassers 4,19 J/(g*K). Danke für den Hinweis.
Es ändert aber trotzdem nichts an der Tatsache, dass durch den Wasserdampf Energie verloren geht.

Ich komme 'leider' aus dem Bereich 'Bauingenieurwesen'. Meine Kenntnisse sind hier also zu Ende. Wenn ich hier weitermachen könnte, würde ich ausrechnen, wieviel Luft der TDI pro Zündung braucht und wieviel Energie durch den Wasserdampf verloren geht. Ist das in etwa proportional zum Leistungsverlust, wäre das mE des Rätsels Lösung.
Aber wie gesagt: Auf dem Gebiet bin ich ein Laie.

mfg

Adrian

So, neue Tabelle gefunden:

Spezifische Wärmekapazitäten in J/(g*K) für Gase:

Wasserdampf: 1,9
Luft: 1,0
Wasserstoff: 14,9
Sauerstoff: 0,9
Kohlendioxid: 0,8

mfg

Adrian am Rande seiner Weisheit

... also ich würde noch hinzufügen, dass im winter, auch bei höherer luftfeuchtigkeit, die funktion des ladeluftkühlers besser zum tragen kommt als bei eh schon 35 grad aussentemperatur...

werwolf07 hat folgendes geschrieben:

... also ich würde noch hinzufügen, dass im winter, auch bei höherer luftfeuchtigkeit, die funktion des ladeluftkühlers besser zum tragen kommt als bei eh schon 35 grad aussentemperatur...

Hi

das ist natürlich richtig. Aber was ändert sich dann gegenüber dem Sommer? Die angesaugte Luftmasse steigt, und die Ladelufttemperatur sinkt.
Beides haben wir zu simulieren versucht (Ladedruckerhöhung -->mehr Luftdurchsatz, und Temperatursignal nach unten verfälscht), ohne Leistungsgewinn

Auch @Rainer:
Vor kurzem hatte hier doch jemand gepostet, daß es per Poti Ladelufttemperaturen zwischen 0 und 100°C simuliert hatte, ohne leistungsmäßiges Ergebnis.

"Gemeiner" (gegenüber der EDC) gehts wohl nimmer . . .

Hab einen Prof zu dem Thema befragt, der vorher auch schon bei BMW in der Diesel-Entwicklung tätig war. Er meint, daß bei einem Saug-Diesel so eine Sommerschlappheit auftreten kann wegen der geringeren Dichte der Luft.
Bei einem TDI gibt es aber keine logische Erklärung. Die angesprochene Überhitzung des Kraftstoffes sollte auch nur in Extremsituationen auftreten.
Er meinte wenn man sowas wirklich festellen kann, gibts da wahrscheinlich irgendeinen 'Fehler' in der Steuerung/Regelung, oder einen Effekt der aber nichts mit dem eigentlichen Diesel-prozeß zu tun hat.

vieleicht noch eine andere idee... vielleicht hat es ja kaum etwas mit dem motor selber zu tun sondern mit der motoransteuerung, die für einen evtl. leistungsabfall sorgt ... welche regelgrößen sind denn im motorcomputer temperaturabhängig? bin da eher laie, aber vielleicht kommt man über diese größen an das problem heran....

gruß, sunman

Johannes hat folgendes geschrieben:

Ulf nach meiner Rechnung müßte die Füllung im Zylinder bei einer Reduzierung der Temperatur so ca. um 10% steigen. Das betrachtet aber nur die reine Außenlufttemperatur. Wie verhält sich die Ladelufttemperatur? Ändert sich die proportional zur Außentemperatur? Auch ist zu betrachten, daß wenn du ne geringere Masse verbrennst, dann hast du auch weniger Antriebsleistung für den Lader. Hast du mal den Ladedruck aufgenommen? Kann es sein, daß Du zwar den max. Ladedruck erreichst, aber eben langsamer?

Hi Johannes + all,

sorry daß ich mich so wenig an "meinem" Thread beteilige, habe aktuell einige Zeitfresser-Probleme

Ich hab die Ladelufttemperatur nicht gemessen, aber von folgender Überlegung ausgehend sollte sie sich weitgehend parallel zur Außentempertur bewegen:

Kühler stellen bei gleichbleibendem Massendurchsatz "innen" und "außen" und bei gleichem Temp. unterschied innen und außen immer die gleiche Kühlwirkung (in °C) zur Verfügung, unabhängig von der absoluten Temperatur.

Ähnliches sollte für die Aufheizung der Luft durch den Lader gelten.

Ist die Luft am Ladereingang also im Sommer 30° wärmer (Außentemp.), so gilt das auch am LLK-Eingang.
Gleichzeitig ist die strömende Kühlluft um 30°C wärmer (ebenfalls Außentemp.), so daß auch die Temp. am LLK-Ausgang um ebendiese 30° wärmer ist.

Zu den verbrannten Massen: Die Dieselmenge sollte IMO gleich sein. Bei gleichem Ladedruck, aber höherer Ladeluft-Temp. wird weniger Sauerstoff im Zylinder sein, aber immer noch "zuviel" = Dieselprinzip des Luftüberschusses.
Könnte das demnach "magerere" Winter-Gemisch (--> höhere Verbrennungstemperatur !?) für die saisonalen Kraftunterschiede verantwortlich sein?

Zum Ladedruckverlauf: Bei Vollgas ab etwa 1300 rpm ist der Ladedruck bei 2000 = Meßbeginn sommers wie winters auf dem Sollwert = ca. 1 bar.

Könnte das demnach 'magerere' Winter-Gemisch (--> höhere Verbrennungstemperatur !?) für die saisonalen Kraftunterschiede verantwortlich sein?


Hi Ulf!

Wenn das Gemisch magerer wird, dann wird die Verbrennungstemperatur niedriger. (Lambda=1 hat höchste Temp. dann fällts sie mit Abmagerung wieder ab und ein TDI hat als fettesten Wert(bei Volllast) ca. Lambda=1,6 )

Die Dieselmenge ist nicht gleich... Das LMM sagt doch die Luftmasse und das Steuergerät geht dann bis zu diesem Volllast-Lambdawert (Rußgrenze). Also im Winter mehr Luftmasse und deswegen auch mehr Diesel und deswegen mehr Beschleunigung.
Wäre eigentlich logisch, nur mein Prof. sagt, daß es bei einem Turbomotor nicht sein darf. Und weil der schon in der Dieselentwicklung tätig war, glaub ich ihm das. Vorerst.

Grüße Ernst

Ernst S. hat folgendes geschrieben:

Die Dieselmenge ist nicht gleich... Das LMM sagt doch die Luftmasse und das Steuergerät geht dann bis zu diesem Volllast-Lambdawert (Rußgrenze). Also im Winter mehr Luftmasse und deswegen auch mehr Diesel und deswegen mehr Beschleunigung.

Hi Ernst,

nach dem was wir hier zu wissen glauben, stimmt das so nicht.

Die Luftmasse (Rußkennfeld) ist nur eines von 3 wichtigen Begrenzungskriterien für die Einspritzmenge. Die anderen sind die Gaspedalstellung und das Drehmomentkennfeld, das den Kraftstrang vor mechanischer Überlastung schützt.

In der Praxis zieht also die "schärfste" Begrenzung, und das ist bei Volllast bei intaktem Motor meist das Drehmomentkennfeld.
Mit dem Ergebnis, daß bei "noch mehr Luft" nicht mehr eingespritzt wird --> vgl. meinen Versuch mit nur angehobenem Ladedruck, was auch mehr angesaugte Luft bedingt. Trotzden kam kein Stückchen Mehrleistung.

Hi Ulf!

Hier ein etwas älterer Beitrag von mir.


Mir kommt vor unter einer gewissen Temperatur (ca. 16°) gehts immer gleich (genug Luftmasse, damit das Nenndrehmoment erreicht wird) und ab den ca. 16° fällt die Leistung mit der Dichte der Luft.


-> bei der Mehrleistung der TDI's könnte man jetzt aber gar nicht sagen ob sie nicht bei 30° normal laufen und darunter dann das 'Mehr' kommt.
Ist aber egal obs unten ein Mehr oder oben ein Weniger gibt, ich hab eh geschrieben, daß es diesen Temperatur-Luftmasseneffekt(und dadurch mehr oder weniger Einspritzmenge) beim Turbo nicht geben darf.


Jetzt wieder zu dem was es doch vielleicht sein könnte:
Vielleicht gibts irgendein Abgasproblem, das VW löst, indem sie bei hohen Temperaturen die Leistung zurücknehmen. Die verminderte Ladeluftkühlung und deswegen eine herabgesetzte Volllast (oder hat auch wer einen Mehrverbrauch im Sommer (exkl.Klima)) deutet auf Stickoxide hin. Ist aber nur eine Vermutung.


P.S. an Ulf: Du wolltest wissen was der Prof zum DZR sagt: steht unter 'Weitere Erklärungsversuche zum DZR'

Hallo miteinander!

Ich lese jetzt schon einige Zeit sehr interessiert dieses Forum. Die aktuelle Diskussion ist hochinteressant.

Frage:

Könnte es sein, daß eine eingeschaltete Klimaanlage für den Leistungsverlust verantwortlich sein kann?

jupp echt intressant aber an der ac kann es nicht leigen die schalten die auch schon aus wenn versucht wird möglichst realistisch umgebungsbedingungen zu simulieren