Frage zur Einspritzeinlage?


07.03.2020, 16:25

Da es zu Missverständnissen kam: Wie wird das bestimmt wie viel in die Zylinder eingefüllt wird?

6 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
Aber würde jeder Zylinder komplett mit Kraftstoff gefüllt werden oder eher nicht? Beim anlassen vielleicht aber sonst wäre es ja eine enorme Verschwendung. Wie wird das berechnet?

Denk´mal logisch nach: Würden die Zylinder komplett mit Kraftstoff gefüllt, hättest Du bei einem 1 - Liter - Motor bei einer einzigen Umdrehung einen Verbrauch von 1 Liter Kraftstoff. So ein Motor macht aber bis zu 6500 davon in einer Minute. Bei einer typischen Tankgröße von 40 bis 50 Liter wäre dieser nach wenigen Sekunden leer.

Das bei einem Ottomotor angestrebte Verhältnis von Kraftstoff und Luft beträgt 14,7 Teile Luft auf 1 Teil Kraftstoff. Dies nennt man dann "Lambda 1". Beim Beschleunigen, beim Kaltstart, und oft auch unter Volllast wird etwas fetter gefahren, also mit mehr Kraftstoff, bis hinunter zu 12 Teilen auf 1 Teil Kraftstoff ist aktuell üblich, beim Kaltstart für kurze Zeit nochmals weitaus mehr (bis etwa 4:1). Bei Motoren mit G-Kat (beim Pkw ab spätestens EZ 1993) wird die Einhaltung dieses Verhältnisses penibel geprüft, und zwar per "Lambdasonde", welche im Abgasrohr sitzt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Okay, es gibt aber auch noch eine Motorsteuerung die da bissl eingreift wie viel eingespritzt wird und vor allem unter welchen Fahrbahnverhältnissen?

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@Simon221585

Klar. Die Luftmasse wird am Saugrohr gemessen. Bei älteren Motoren per Stauklappe (Luftmenge), neuere berücksichtigen auch noch die temperaturabhängige Dichte der Luft, dort hat man entweder Drucksensoren, oder Luftmassenmesser mit Heizdraht oder Film. Dort wird ein glühender Draht vom Luftstrom abgekühlt, je stärker die Luft strömt, desto stärker kühlt der Draht ab. Die Feinjustierung erfolgt, wie bereits erwähnt., von der Sauerstoffsonde im Auspuff. Vergasermotoren dosieren automatisch.

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@checkpointarea

Nur allgemein. Bei Dieselmotoren dürfte es ähnlich sein, nur hier ist das Gemisch etwas anders, weil die Entzündungsart erheblich vom Benzinmotor abweicht.

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@checkpointarea

Haben aber mehr Kraft, weil die Explosion im Zylinder wesentlich heftiger und unkontrollierter Abläuft. Bin Dieselfan xD

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@Simon221585
Haben aber mehr Kraft...

Äh...nein, nicht direkt, man muss halt nur wissen, was man vergleicht. Die Kraft kann man direkt am maximalen Drehmoment ablesen. Hier lauten die Spitzenwerte bei Saugdieselmotoren etwa 80 Newtonmeter pro Liter Hubraum, wohingegen die besten Ottomotoren (Lamborghini, Ferrari, Porsche) bis zu 120 Nm erreichen, aktuelle durchschnittliche Motoren etwa 100. Vergleicht man aufgeladenen Motoren, so liegen beide aktuell mit rund 250 Nm/l gleichauf. Unterschied: Da Leistung Drehmoment x Drehzahl ist, hat so ein "Benziner" bei gleichem Drehmoment dann aufgrund des höheren Drehvermögens halt z.B. gleich 300 statt 180 PS. Nur wenn man gleiche Leistungsklassen heranzieht, ergibt sich im Vergleich beim Turbodiesel / Turbobenziner beim Diesel ein Vorteil, aber meist nur am Motor. Geringeres Drehvermögen bedeutet auch längere Getriebeuntersetzung, und die vernichtet das Mehr an Drehmoment meist wieder - Getriebe wandeln nicht nur Drehzahlen, sondern im gleichen Maße auch Drehmomente. Das Thema ist durchaus komplexer, als Du denkst. ;)

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Salue

Mit dem ersten Satz hast Du Recht. Nur wird nicht 1 Liter Benzin angesaugt, sondern ein Benzin-Luftgemisch. Das brennbare Gemisch entspricht etwa einem Fingerhut voll Benzin auf ein Öl-Barrel-Fass (ca. 200 l Inhalt).

Nun nehmen wir den 3-Zylinder 1.0 Liter 4-Taktmotor mit 69 PS (50 kW). Bei Volllast braucht der ca. 400 g Benzin pro kW Leistung in einer Stunde.

Pro Stunde braucht er also 50 kW x 0.4 Kg Benzin = 20 kg Benzin, oder ca. etwa 25 Liter.

Pro Minute sind es 25000 Milliliter  : 60 Min = 416 ml. Die 3 Zylinder absolvierten in dieser Zeit (bei 6000/min) 9000 Verbrennungen. Das heisst also die Einspritzung benötigt pro Arbeitsspiel bei voller Leistung 416 ml : 9000 Verbrennungen gerade mal 0.04 Milliliter Benzin. Der Rest ist Luft.

Das ist dann ein winziger Teil eines Tropfens pro Einspritzung. Trotzdem braucht dieser Kleinwagenmotor 25 l/100 km wenn er in der Praxis tatsächlich eine Stunde lang mit Volldampf gefahren werden könnte.

Tellensohn

 

Woher ich das weiß:Berufserfahrung
Trotzdem braucht dieser Kleinwagenmotor 25 l/100 km wenn er in der Praxis tatsächlich eine Stunde lang mit Volldampf gefahren werden könnte.

In welchem Gang? Im 2.? :D Im höchsten sind bei der Leistung 25 Liter / 100 km jedenfalls unrealistisch.

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@checkpointarea

Nun ich fahre genau ein solches Auto. Tatsächlich verbraucht dieser Wagen in der Praxis 4.4 l/100 km. Bei Vollgas läuft er im 5. Gang 160 km/h, dreht am nur mit 4000/Min. Wenn ich mit Höchstleistung fahren will, muss ich in den 4. Gang zurückschalten. Dann hat er bei 6000/Min 180 km/h (nach GPS).

Das habe ich auf der DE-Autobahn mal kurz gemacht (tief geflogen). Innert 10 Minuten stieg der Durchschnittsverbrauch auf 8.4 l/100 km.

Dies bestätigt sich auch bei einer maximalen Beschleunigung mit Ausnützung der Drehzahl. Da sind die 25 Liter und mehr an der Momentan-Verbrauchsanzeige sogar sichtbar.

Ich hatte mal einen US-Wagen aus den 1970er Jahren mit einem V8-Motor. Die eingebaute Momentan-Verbrauchsanzeige wies bis 350 l/100 km in der Beschleunigungsphase aus.

Aber auch ein normaler Mittelklassewagen kann bei permanenten Vollgasfahrten auf der Autobahn recht schnell mal 80 l/100 km verbrennen.

Die allerbesten Benzinmotoren liegen heute bei ca. 280 g (3.5 dl) pro Stunde und kW. Bei Volllast aber wird das Gemisch angefettet und wir liegen etwa bei 400 g pro kW und Stunde.

Tellensohn

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@Tellensohn

Also, meiner (BMW 523i E39, M52B25, 170 PS) liegt bei rund 20 Liter auf 100 km bei Vollgas im größten Gang und Höchstgeschwindigkeit (rund 230 km/h), und das halte ich schon für reichlich. Bei konstant 160 km/h fließt nur rund die Hälfte durch. Angefettet wird bei mir bis auf maximal Lambda 0,85, wenn ich mich richtig erinnere.

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@checkpointarea

Damit der maximale Benzinverbrauch anliegt, muss der Motor mit der Nenndrehzahl und gleichzeitig auf Vollgas laufen. Es kann gut sein, dass Dein längster Gang als "Overdrive" geht, d.h. Du erreichst die Nenndrehzahl nicht. Damit braucht er weniger Sprit, gibt aber nicht die maximale Leistung ab.

Man kann es so sagen, wie mehr der Geil ziehen muss, umso mehr Futter frisst er.

Tellensohn

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@Tellensohn
Damit der maximale Benzinverbrauch anliegt, muss der Motor mit der Nenndrehzahl und gleichzeitig auf Vollgas laufen. Es kann gut sein, dass Dein längster Gang als "Overdrive" geht, d.h. Du erreichst die Nenndrehzahl nicht. 

Ne, ab Werk war das kein "Overdrive". Nenndrehzahl: 5500 U/min., die reale Drehzahl lag bei rund 6100 U/min. - typische überdrehende Auslegung älterer BMW mit 5 - Gang - Handschaltung. Der Verbrauchswert galt für die Serienauslegung (Endgetriebe mit 3,15), aktuell ist ein 2,65 drin, um Sprit zu sparen.

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Wie wird das bestimmt wie viel in die Zylinder eingefüllt wird?

Der Luftmassenmesser (LMM) misst, wieviel Luft von den Zylindern angesaugt wird und dementsprechend ermittelt die Steuerelektronik die genau passende Einspritzmenge.

Wieviel Luft angesaugt wird, steuerst du über das Gaspedal.

Eher nicht, musst ja sonst nach ein paar Metern schon wieder tanken, wäre ein Mordsverbrauch wenn pro Arbeitstakt 1l durchgejagt würde.Selbst im Leerlauf bei 800 U/min wären ja 400l in der Minute weg 😂

Soweit kam ich auch schon, darum Frage ich ja: Wie wird das bestimmt wie viel eingefüllt wird?

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@Simon221585

Anhand Stellung des Gaspedals wird mehr oder weniger Sprit zugeführt, jeweils um das bestmögliche und nötige Gas/Luftgemisch zu erreichen.

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@Antitroll1234

Schon, aber beim anlassen muss es sich ja unterscheiden. Wenn ich den Motor starte muss der ja erstmal in Bewegung kommen, ist es da dann minimal mehr?
Gibt es da irgendeine Motorsteuerung, die noch zusätzlich eingreift, außer das Gaspedal?

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@Simon221585

Wenn der Motor kalt ist, wird das Gemisch ein wenig angereichert. Bei betriebswarmen Motor nicht nötig.

Wird bei heutigen Motoren alles über das Steuergerät geregelt.

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@Antitroll1234
Wenn der Motor kalt ist, wird das Gemisch ein wenig angereichert. 

Naja, "ein wenig". Beim Kaltstart wird durchaus auf die 3 - fache Menge angereichert, aber nur kurz. Sie wird nach und nach zurückgefahren.

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Nach wie vielen Umdrehungen wäre der Tank leer, wenn er in deinem Beispiel 40 Liter hätte.

Hinweis: Leerlauf grob 900 Umdrehungen pro Minute.

Finde deinen Denkfehler.

Ich weiß ja nicht ob mein Text so unverständlich ist:

Beim anlassen vielleicht aber sonst wäre es ja eine enorme Verschwendung

,,vielleicht", ich bezweifle diese Theorie selbst, sonst würde hier nicht vielleicht stehen.

,,eine enorme Verschwendung", dann sind wir ja schon wieder beim Thema.
Darum Frage ich ja: Wie wird das bestimmt wie viel eingefüllt wird?

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