Abgasdruck beim TDI

Hi allerseits,

in dem Thread

http://community.dieselschrauber.de/viewtopic.php?t=3447

wird die Behauptung aufgestellt, dass der Abgasdruck direkt hinter dem Motor bis zu 30 Bar erreichen kann und dass dieser Druck auch bis zum AGR-Ventil kommen kann.

Ich hatte ja selbiges heute draussen, und bin etwas ueber den Aufbau verwundert, der IMO nicht zu dieser Aussage kompatibel ist (so sie denn stimmt).

Beim ASV ist die AGR-Einheit zusammen mit der Abstellklappe in ein Stueck Rohr eingebaut, das dann in die Ansaugbruecke fuehrt. Von unten kommt das Abgasrohr, und oben drauf sitzt die Druckdose, die ueber einen Bolzen, der senkrecht durch den Ansaugquerschnitt geht. Unten ist eine Art Stempel dran, der den Abgaskanal verschliesst. Mit Unterdruck wird der dann nach oben gesaugt und gibt den Kanal frei.

Nur... das muesste ja auch umgekehrt funktionieren: Wenn 30 Bar auf diese recht kleine Flaeche (sagen wir mal, 1 cm^2) druecken, dann duerfte das mehr Kraft sein, als die Unterdruckdose jemals aufbringen kann, denn auch wenn diese sicher mehr als 30 cm^2 Flaeche hat, so bedeutet das IMO angesichts der Konstruktion der Druckdose (Membran und kein Kolben) ja nicht zwangslaeufig, dass sie auch die 30fache Kraft aufbringen muss.

Also gibt es nur drei Moeglichkeiten:

- Ich habe das AGR-Ventil in seinem Aufbau nicht verstanden
- Die Druckdose kann doch diese Kraft aufbringen
- Der Abgasdruck ist deutlich niedriger als 30 Bar.

Was denkt ihr? Mir hat sich diese Frage geradezu aufgedraengt, als ich das Teil heute in der Hand hielt.

Mir erscheint 3. momentan am wahrscheinlichsten, denn ich glaube nicht, dass sich angesichts des einfachen Weges via Turbo in den Auspuff ein derart grosser Druck aufbauen kann.

Viele Gruesse,

Jan

Also ich bin deiner Meinung. Kann mir auch nur schlecht vorstellen das die Teile im Aúspuff 30 bar mitmachen. Soweit ich mich erinnern kann ist der Prozess im Diesel Isotherm und somit herrscht der max Druck im Verdichtungstotpunkt. Auch wenn dann dir Gase mit hoher Geschwindigkeit den Motor verlassen, so erreichen sie bestimmt keine 30bar. Die müsste dann ja auch den Turbo erreichen. Der nutzt aber doch die in der Wärme gespeicherte Energie....

Hi

Meine Erfahrungen stammen von einem 1Z-Motor, aber ich denke doch, dass mein AGR-Ventil genauso aufgebaut ist.

Wenn 30 Bar auf diese recht kleine Flaeche (sagen wir mal, 1 cm^2) druecken, dann duerfte das mehr Kraft sein, als die Unterdruckdose jemals aufbringen kann

Das habe ich anders verstanden. Die Kraft des Abgasdrucks und die, welche der Unterdruck in der Membrandose erzeugt, wirken in die gleiche Richtung. Das würde also heissen, dass je höher des Abgasdruck, desto leichter öffnet sich das AGR-Ventil.
Auf der anderen Seite der Kräftebilanz stehen die Feder im AGR-Ventil, welche den Deckel zudrückt, und der Ladedruck, der auch seinen Teil dazu beiträgt.

Hallo Jan!

Kann es sein, dass sich derjenige, der diese Behauptung mit den 30bar aufgestellt hat, um eine Größenordnung vertan hat?
Nach meiner Einschätzung dürfte der Abgasgegendruck im Abgaskrümmer, also vor dem Turbolader, nicht über max. 3bar anteigen. Das ist dann auch der Druck, der auf das AGR-Ventil einwirkt. Nach dem Turbolader dürfte der Gegendruck (hauptsächlich durch den Druckverlust am Kat bedingt) nur noch wenige hundert Millibar betragen.

Die von Dir genannten 30bar entsprechen ja fast dem Verdichtungsdruck beim Diesel. Ein derart hoher Druck kann niemals mit einer einstufigen Strömungsmaschine erzielt werden. Mehr als 2,5-3bar Druckdifferenz sind mit einer Radialverdichterstufe kaum möglich, was im Umkehrschluss auch heißt, dass die Expansion auf der Turbinenseite des Turboladers max.in diesem Bereich liegt.

Gruß
Alex

Hi,

das 1Z Ventil ist zwar anders als das des ASV (siehe Demontage-Berichte von Dieselmartin und mir), aber das Wirkprinzip ist das gleiche, als dass Abgasdruck und Unterdruck in die gleiche Richtung wirken.

Das Problem, was ich oben sehe, ist ein anderes, ich versuche mal, es klarer zu schreiben:

Wenn das MSG die AGR geschlossen hat, steht die Dose unter Normaldruck und nur die Feder haelt das Ventil zu. Wenn jetzt angeblich 30 Bar Abgasdruck kommen, dann muss die Feder stark genug sein, um es dennoch zuhalten zu koennen, sonst wuerden die Abgase in die Ansaugung kommen, ohne dass das im Interesse der Steuerung liegt. Andererseits glaube ich aber nicht, dass die Druckdose es schaffen wuerde, gegen eine Feder anzukommen, die das Ventil gegen 30 Bar zuhalten kann. Von daher muss die Feder schwaecher sein, und das wiederum spricht gegen die 30 Bar, denn ich glaube nicht, dass man will, dass bei Vollast irgendwas durch das AGR-Ventil kommt.

Viele Gruesse,

Jan

Moin,

man könnte ja mal folgendes Experiment machen: An den Auspuff ein Manometer anschließen und ihn verstopfen. Dann den Motor anwerfen und schauen, ab welchem Gegendrucker abstirbt. Das sollte Klarheit verschaffen.
Ich würde aber auch behaupten, daß die 30 bar nicht stimmen. Das ist ja schon mehr als der mittlere Brennraumdruck.

Grüße

Eike

Hi,

@Alex: Da haben wir parallel geschrieben... ich denke mal, dass du da recht hast. Das klingt schluessig, und 3 Bar sind auch noch genug, um die in dem oben genannten Thread beschriebenen Auswirkungen auf AGR-Verstopfungen zu haben. Auf der anderen Seite ist es offensichtlich, dass die Druckdose gegen eine Feder ankommt, die genug Kraft hat, 3 Bar am Ventil aufzuhalten.

@Eike: Wuerde IMO keinen Sinn machen. Damit sprengt man hoechstens den Auspuff, denn durch den Restschwung wirkt der ganze Motor als Kompressor und baut vermutlich einen ziemlich extremen Druck auf (bis irgendwas nachgibt).

Es geht ja hier um den Betriebsdruck im Kruemmer, und den kann man so sicher nicht messen. Sinnvoller waere, dass man statt des Rohres vom Kruemmer zur AGR ein Manometer anschliesst, dass die Hitze abkann, und dann Vollast gibt.

Viele Gruesse,

Jan

Hi,

@Alex: Da haben wir parallel geschrieben... ich denke mal, dass du da recht hast. Das klingt schluessig, und 3 Bar sind auch noch genug, um die in dem oben genannten Thread beschriebenen Auswirkungen auf AGR-Verstopfungen zu haben. Auf der anderen Seite ist es offensichtlich, dass die Druckdose gegen eine Feder ankommt, die genug Kraft hat, 3 Bar am Ventil aufzuhalten.

@Eike: Wuerde IMO keinen Sinn machen. Damit sprengt man hoechstens den Auspuff, denn durch den Restschwung wirkt der ganze Motor als Kompressor und baut vermutlich einen ziemlich extremen Druck auf (bis irgendwas nachgibt).

Es geht ja hier um den Betriebsdruck im Kruemmer, und den kann man so sicher nicht messen. Sinnvoller waere, dass man statt des Rohres vom Kruemmer zur AGR ein Manometer anschliesst, dass die Hitze abkann, und dann Vollast gibt.

Viele Gruesse,

Jan

Hallo Jan,

würde nich ein Teil des Abgasdrucks an der Wellendichtung des Turbos in Richtung Ölkreislauf entweichen wenn der Druck weit über dem Öldruck liegt? Ich glaube das allein spricht schon für geringere Abgasdrücke. Wie wollte man sonst die Wellendichtung bei den Drehzahlen dicht und standfest bekommen?

Grüße

Eike

PS: Magst wohl recht haben, daß der Auspuff platzen wird wenn man ihn verschließt und Vollgas gibt. Aber im Standgas müßte er einfach absterben, oder?

Hi,

Das mit den Oeldichtungen kommt natuerlich noch dazu, da hast du recht.

Im Leerlauf bin ich mir nicht so sicher, was da kaputt gehen wuerde... versuchen wuerde ich es auf keinen Fall.

Viele Gruesse,

Jan

Hi gleich nochmal,

noch eine andere Ueberlegung:

Ich denke mal nicht, dass im Kruemmer mehr als 3 Bar Dauerdruck herschen, aber das sagt ja nichts ueber Druckspitzen infolge von Resonanz oder so.

In dem zitierten Beitrag ging es um die Belastung von Absperrungen des AGR-Rohres, ich habe mir Gedanken ueber das AGR-Ventil selbst gemacht. Wenn infolge von Resonanzen im Kruemmer ganz kurz ein enormer Druck vorhanden ist, dann stoert das das AGR-Ventil vermutlich gar nicht, weil die Traegheit des Ventils zusammen mit der Federkraft die Bewegung wohl verhindert. Fuer so eine Metallsperre gilt da aber anderes, die koennte zerstoert werden,

Was haltet ihr von dieser Ueberlegung? Vielleicht passt auf diese Weise alles zusammen, oder haltet ihr resonanzverursachte Druckspitzen fuer Unsinn?

Viele Gruesse,

Jan

Ich hab zwar keine Ahnung, wieviel Druck im Krümmer herrscht, aber ich hab gerade mal versucht auszurechnen, wieviel Druck das das AGR-Ventil zuhalten kann. Dabei habe ich vernachlässigt, dass der Laderuck von innen auch mit zuhält. Den Durchmesser des AGR-Ventils habe ich 1,5cm gechätzt. Die Kräfte stammen aus der Annahme, dass man das Ventil durch eine Gewichtskraft von höchsten 10kg komplett aufdrücken kann.

AGR-Ventil
Durchmesser Fläche
d A
Mehr als 2,5-3bar Druckdifferenz sind mit einer Radialverdichterstufe kaum möglich ...
Ich dachte das gilt nur für das Medium, was verdichtet wird und ist daher keine Relation zwischen Druck am Vedichterausgang und Abgaskrümmer, sondern zwischen Verdichterausgang und Umgebungsdruck.

Jan6K hat folgendes geschrieben:

Wenn infolge von Resonanzen im Kruemmer ganz kurz ein enormer Druck vorhanden ist, dann stoert das das AGR-Ventil vermutlich gar nicht, weil die Traegheit des Ventils zusammen mit der Federkraft die Bewegung wohl verhindert. Fuer so eine Metallsperre gilt da aber anderes, die koennte zerstoert werden, Was haltet ihr von dieser Ueberlegung?

Hi Jan,

wenn die 30 bar kein Schreibfehler sind, dann könnten sie IMO tatsächlich nur als kurzzeitige Druckspitzen auftreten, wenn etwa die Abgas-Druckwelle aus dem Zylinder auf die Turbine trifft und von dieser teilweise reflektiert wird.

Wenn dann Stehwellen auftreten (bei irgendwie passender Krümmerlänge + Drehzahl) und die Schwingung schlecht gedämpft ist (was ich mir anhand des rotierenden + bekanntlich schallschluckenden Laders eher nicht vorstellen kann), könnte es sich evtl. bis in eine Größenordnung von 30 bar aufschaukeln . . .

Hi,

@habib: Ich wuerde es fuer ein wenig kleiner als 1,5 cm halten, habe es gestern aber nicht ausgemessen. Dafuer halte ich die Kraft, die man zum Aufdruecken braucht, fuer etwas groesser als 50 N (oder 5 Kilo als Gewicht draufstellen), aber ich habe es nicht wirklich probiert, sondern nur mal versuchsweise mit dem Daumen kraeftig draufgedrueckt, wobei sich aber nichts geruehrt hat.

@Ulf: In die Richtung geht meine Ueberlegung auch. In dem AGR-Zumach-Thread ging es ja darum, welche Kraft auf eine Sperre des AGR-Weges wirkt, und dafuer sind die Spitzendruecke relevant, weil so ein Plaettchen sich eben verformt oder zerreisst, waehrend das AGR-Ventil einfach wieder zugehen wuerde, weil eine Feder drueckt und es auch einiges an Traegheit hat.

Viele Gruesse,

Jan

Thomas hatte mal seine Kenttnisse zum Abgasgegendruck geschrieben. Ich weiß zwar nicht, wie er die Daten ermittelt hat, aber es klang nach fundierten Messwerten. Siehe:

http://community.dieselschrauber.de/viewtopic.php?t=6501&postdays=0&postorder=asc&highlight=gegendruck&start=24

Hi Jan

man kann ja mal testweise ne LDA "Opfern" und an den Kruemmer anschliessen.

Wenn sie sofort "platzt", spricht das fuer die 30 bar.

Wenn sie was anzeigt und womoeglich noch in ihrem 0-3Bar rahmen, hast du den richtigen Wert

Oder man nimmt ein normales Manometer, wo allerdings der Zeiger wild flattern wird (hatte ich mal am Ladedruck, sieht witzig aus

m;

Hi Martin,

ich denke nicht, dass man mit der Methode Druckspitzen messen koennte, weil die Anzeige dazu einfach zu traege ist.

Die Betrachtungen von Thomas in dem anderen Thread gehen IMO auch nur auf den durchschnittlichen Druck ein, nicht auf die Spitzen.

Aber vermutlich buegelt das AGR-Ventil, wie schon gesagt, mit seiner Traegheit die Spitzen ohnehin weg, so dass es sich nicht oeffnen wird.

Viele Gruesse,

Jan