Wie viel Luft braucht ein Motor

[RING18]

Ihr habt doch alle recht. Um sich der Sache grob zu nähren kann man sich am Hubraum orientieren.

Um es ganz genau zu wissen gibts ja Luftmassenmesser

[lalao0]

Zitat von RING18

Um es ganz genau zu wissen gibts ja Luftmassenmesser

Und der gib nen Wert zwischen 0,1 und 4,9 Volt raus. Und was wissen wir dann?

[RING18]

Wenn das Steuergerät nicht verrechnet kann man den Wert auslesen.


Und die wenigsten Motoren laufen mit genau Lambda 1

[lalao0]

Zitat von RING18

Wenn das Steuergerät nicht verrechnet kann man den Wert auslesen.


Und die wenigsten Motoren laufen mit genau Lambda 1

Joo, hast gwunna, wie man in Franken sachd.

Wir sehen uns hoffentlich mal auf dem Rhein.

Edith: Ich geb dann ein Weißbier aus

[Sunnyxxl]

@laloo, was habe ich anderes gefragt? Für ein zündfähiges Gemisch brauche ich eine Menge Luft, die durch den saug des Motors bestimmt wird. Die Kolben drehen, saugen. Wieviel, besagt der Hubraum. Dazu benötige ich eine Menge Sprit, in einem bestimmten Verhältnis, das sehe ich ein. Aber die Kolben drehen und saugen etwas, zuerst mal Luft. Das durch einen Vergaser oder Einspritzpumpe dann Sprit dazu kommt, ist IMHO nach der Frage des TO zweitrangig! Also, nochmal: wieviel Luft brauche ich für einen Sechszylinder pro Umdrehung? Das kann ich hochrechnen und schon ist die Frage des TO beantwortet
Gruß Ulli

[hheck]

In einem Vergaser erzeugt die durchströmende Luft einen Unterdruck, der möglichst genau die richtige Menge Benzin durch die Düsen ansaugt und beimischt.
Bei einem Einspritzer wird die durchströmende Luftmenge im Luftmengenmesser gemessen und dann die notwendige Menge Benzin durch die Elektronik bestimmt und eingespritzt.
In einem Diesel wird unabhängig von der Luftmenge immer soviel Diesel eingespritzt, wie man Leistung haben will.
In keinem Motor wird der Benzinverbrauch dazu benutzt, um die notwendige Luftmenge zu bestimmen.

Also:
Die Luftmenge richtet sich nach Drehzahl und Hubraum, beim Benziner noch zusätzlich nach der Drosselklappenstellung,
und der Benzinbedarf (um das zündfähige Gemisch zu erhalten), nach der angesaugten Luftmenge.
(Beim Diesel zündet das auf Grund der Verdichtungstemperatur immer, der braucht kein bestimmtes Verhältnis)

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
immer noch im Winterschlaf

[ralfschmidt]

Zitat von Sunnyxxl

Moin,
für mein einfaches Verständnis ist das doch so: Der Motor dreht, dabei saugt er eine Menge X Luft an, abhängig vom Hubraum und Drehzahl. Was hat das direkt mit der Spritmenge zu tun?
....fragt Ulli

Hallo Sunnyxxl,
saugen kann dein Motor wie will, an Kraftstoff und Luft bekommt er nur die Menge die der Vergaser bereit stellt und die Menge entspricht in etwa Lambda 1, das sind dann etwa 14,7 zu 1 die optimal Zündfähige Mischung
Bootsmotoren laufen in aller Regel aber etwas fetter, dadurch wird der Durchzug etwas besser und der Motor überhitzt in aller Regel nicht so schnell
wenn man selbst mal Vergaserdüsen rumgespielt hat, merkt man schnell, daß der Spielraum sehr eng ist
unter dem Link ist das ganz gut erklärt
http://de.wikipedia.org/wiki/Lambdaregelung

um auf den Luftverbrauch des 6 Zylinders Pro Umdrehung zu kommen, muß man dann den ehrlichen Verbrauch kennen,
der dürfte Vollgas bei 70-80 Liter in der Stunde liegen, dann kann man sich das ganz einfach umrechnen

[Sunnyxxl]

@ Helle: Mal ein ordentlicher Beitrag, jetzt wird nur noch ein APP zur Berechnung gebraucht, schon ist die Frage des TO beantwortet
Gruß Ulli

[Balu2000]

Und all das haben Ingeneure schon vor euch berechnet und dementsprechend den Ansaugtrackt dimensioniert. Zollstock, messen und feddig.

[hheck]

Zitat von Balu2000

Und all das haben Ingeneure schon vor euch berechnet und dementsprechend den Ansaugtrackt dimensioniert. Zollstock, messen und feddig.

Richtig,
nicht das "Glauben zu wissen" ist es, sondern das "ingenieurmäßige Denken"!

Gruß
Helle
M.Y.Franziska

[gerd5]

Über die Luftmenge hab ich mir vor 10 Jahren http://www.boote-forum.de/showthread...ht=luft&page=2 auf 36
auch schon Gedanken gemacht.

Ist kein Wunder das die Luft in Hr immer dünner wird

[Robert67]

Wobei ein Kilo Luft ja schon rund 1 Kubikmeter sind.

[She's_a_Lady]

Zitat von Robert67

Wobei ein Kilo Luft ja schon rund 1 Kubikmeter sind.

Ui, also bei 100 Liter Vollastverbrauch brauche ich dann 1470 Kubikmeter Luft pro Stunde (24,5qm/Minute)? Dann lasse ich den Deckel lieber offen.

Gibt es denn eine Formel wie viel Luft durch 4 mal 76mm Durchmesser pro Minute durch passt?

Eind App wäre jetzt wirklich toll, oder damals in Mathe aufpassen. Aber solche Probleme habe ich in der Schule nicht auf mich zukommen sehen.

[checki]

Zitat von She's_a_Lady

Ui, also bei 100 Liter Vollastverbrauch brauche ich dann 1470 Kubikmeter Luft pro Stunde.

Nicht ganz, das Verhältnis bei Lambda1 bezieht sich auf die jeweiligen Gewichte.
Willst Du das wie hier in Volumen ausdrücken, mußt Du bei beiden die Dichte berücksichtigen.

[goec2468]

Zitat von She's_a_Lady

Ui, also bei 100 Liter Vollastverbrauch brauche ich dann 1470 Kubikmeter Luft pro Stunde (24,5qm/Minute)? Dann lasse ich den Deckel lieber offen.

Gibt es denn eine Formel wie viel Luft durch 4 mal 76mm Durchmesser pro Minute durch passt?
...................

Der Luftbedarf eines Motors läßt sich annähernd mit beiden Methoden berechnen und beide sind bei unseren Marinemotoren nicht genau:

1. Über das Verhältnis der Luftmenge zur Benzinmenge.
Bei Lambda 1,0 braucht man tatsächlich 14,7 kg Luft je kg Benzin.
Da man den Lambdawert nicht kennt, ist diese Berechnung nicht genau.
Bei Vollgas liegt der Lambdawert bei unseren Motoren eher bei 0,8 bis 0,9 (entsprechen AFR 11,76 bis 13,23).
Bei einem Volllastverbrauch von 80 L/h = 1,333 L/min ~ 1 kg/min und einem Lamda von 0,85 (= AFR 12,5) wäre der Luftbedarf:
1 kg/min * 12,5 = 12,5 kg/min Luft
Die Dichte der Luft beträgt ca. 1,2 kg/cbm, d.h. es würden 10,41 cbm oder 10.400 L Luft je Minute benötigt.

2. Über den Hubraum.
Bei jeder zweiten Umdrehung würde genau der Hubraum an Gemisch angesaugt, wenn die Füllung der Zylinder 100% betragen würde.
Tut sie aber nicht, darum ist auch diese Berechnung nicht ganz genau.
Bei Vollgas dürfte die Füllung unserer Motoren eher im Bereich 80-90%.
Wenn der Hubraum also 5,7 Liter ist und die volumetrische Effizienz bei 80% liegt dann saugt der Motor folgende Menge an Gemisch an (nicht nur Luft, denn das Benzin ist ja schon zugefügt):
5,7L * 0,8 * 5000U/min / 2 = 11.400L/min
Wieviel davon Benzin-Dampf/Nebel ist weiß ich nicht, aber wohl im Bereich 5%.
Dann würde der Motor 10.830L/min Luft ansaugen.

Für den Threadersteller reicht die Genauigkeit aber meiner Meinung nach aus.

Es gibt mehr als eine Formel, um die Luftmenge zu berechnen, die durch 4 76mm Öffnungen strömt, allerdings ist das Ganze viel komplexer als man auf den ersten Blick vielleicht meint.
Neben vielen Einflußfaktoren hängt die Luftmenge hauptsächlich vom Druckunterschied ab.
Für Deinen konkreten Fall heißt das: Je kleiner die Öffnung, desto größer der Druckverust.
Druckverlust heißt, dass die Zylinder nicht mehr optimal gefüllt werden können und Du damit Leistung verlierst und der Verbrauch steigt.
Also im Prinzip gilt: Je größer desto besser, allerdings ist der "Gewinn" größerer Luftöffnungen ab einer bestimmten Größe kaum noch meßbar, geschweige denn spürbar.

4 x 76 mm erscheint mir eher knapp, das ist ja kaum größer als die 4 Venturirohre im 4-fach Vergaser und hier findet bekanntlich ein spürbarer Druckabfall statt.
Bei meinem Boot sind 2 x 150mm Luftöffnungen (das allein ist fast doppelt soviel Fläche wie 4 x 76 mm) und zusätzlich noch etliche Spalte und Öffnungen zum Rumpf.

Gruß

Götz

[She's_a_Lady]

Dann scheint es ja echt auf einen Test hinaus zu laufen mit offener und geschlossener Motorklappe.

Natürlich sind auch bei mir reichlich Schlitze und Löcher durch die Luft in den Motorraum dringt. Spritleitung, Lenkkabel, Tankablaßschlauch, Bilgewasserdurchflüsse, etc

[bachbleamle]

Bei einem aufgeladenen Motor ist zur Berechnung der Luftmenge noch der Ladedruck interessant, wenn wir schon mal dabei sind.

Eddi

[goec2468]

Zitat von bachbleamle

Bei einem aufgeladenen Motor ist zur Berechnung der Luftmenge noch der Ladedruck interessant, wenn wir schon mal dabei sind.

Eddi

Das stimmt, die Berechnung ist aber genau gleich.
Bei der einen Methode erhöht sich ja auch die zugefügte Benzinmenge, bei der anderen steigt die volumentrische Effizienz auf (teilweise deutlich) über 100%.

Götz

[bachbleamle]

Zitat von goec2468

Das stimmt, die Berechnung ist aber genau gleich.
Bei der einen Methode erhöht sich ja auch die zugefügte Benzinmenge, bei der anderen steigt die volumentrische Effizienz auf (teilweise deutlich) über 100%.

Götz

Der Ladedruck bestimmt ja auch den Lamda-Wert. höherer Ladedruck ist ja mehr Luftmenge und folglich auch mehr Treibstoff um af den richtigen Lamdawert zu kommen.

Der TE hat aber nach der Zufuhrluftöffnung gefragt.

Mit der Formel für die Luftmenge kann man bei entsprechender Formelumstellung die Sache dann berechnen.

Q = Luftmenge in m³
A = Öffnungsfläche in m³
a = Koeffizient für Blendenströmung = 0,8
P = Dichte der Luft in kg/m³ = 1,29 kg/m³
delta-p = Druckunterschied, hier der Druckabfall im Motorraum zur Aussenathmosphäre

Q = (a*A*WURZEL(2/P))-WURZEL(delta-p)

Wichtig ist eben bei einem Sauger, dass im Motorraum so wenig wie möglich Unterdruck entsteht, sonst bekommt der Motor zu wenig Luft.
Bei einem Turbo vermindert sich eben der Ladedruck um diesen Unterdruckwert. Kommt dann noch eine hohe Motorraumtemperatur hinzu, wirds eben immer schlechter.

Eddi

[She's_a_Lady]

Boah, jetzt wird's ja richtig kompliziert, ich hätte nicht nur in Mathe sondern überall besser aufpassen sollen.

Ich glaube nicht das der Motor "aufgeladen" ist.

Es ist ein Volvo V8 mit 6Litern Hubraum und 380PS

[JohnB]

Zitat von She's_a_Lady

Boah, jetzt wird's ja richtig kompliziert, ich hätte nicht nur in Mathe sondern überall besser aufpassen sollen.

Ich glaube nicht das der Motor "aufgeladen" ist.

Es ist ein Volvo V8 mit 6Litern Hubraum und 380PS

Ist gaanz einfach.

Chemie reicht. Es wird Benzin verbrannt. Dabei braucht man pro Menge Benzin
eine festgelegte Menge Luft (ok Sauerstoff) bei stöchiometrischer Umsetzung = lambda 1.
Arbeitet man mit anderen Lambda-Werten ändert sich die Luftmasse analog.

Ob Du das Benzin in einem von Volvo V8, 6 Liter Hubraum mit oder ohne Turbo
oder einem gemühtlichen Feuerchen verbrennst, ist weitgehend wurscht.

Nimm den Benzinverbrauch pro Zeiteinheit und Du kannst daraus mit 5-10%
Genauigkeit (wegen Lambdaschwankungen) den Luftmassenstrom berechnen.

[She's_a_Lady]

Ja, das habe ich vorhin soweit verstanden, aber die Luftmengen die hier errechnet wurden sind so unvorstellbar groß das ich mir gar nicht vorstellen kann wie die durch das Loch hinter dem Luftfilter in den Motor kommen sollen...in der Geschwindigkeit wie sie benötigt werden...jede Minute.

die Löcher die ich habe scheinen im Vergleich zu den Loch im Motor doch ausreichend groß.

Evtl. könnte ich die Kiemenbleche aussen am Rumpf so einbauen das sie Luft "rein" schaufeln aber da habe ich etwas Angst das sich dort auch Spritzwasser ansammeln könnte und langsam in den Motorraum gelangt.

[TB!]

Zitat von She's_a_Lady

Es ist ein Volvo V8 mit 6Litern Hubraum und 380PS

Eines meiner Autos hat einen Mittelmotor mit 320 PS. Wegen der Einbaulage kann man die Luftversorgung sehr gut nachvollziehen. Der Motor wird über einen armdicken Flexschlauch mit Verbrennungsluft versorgt (im Foto links vom Luftfiltergehäuse).

Der Wagen ist noch im Winterschlaf, deswegen kann ich den Durchmesser derzeit nicht nachmessen.

4 x 76 mm Zuleitung für Deine 380 PS sollten im Vergleich aber ausreichend sein.

[JohnB]

Zitat von She's_a_Lady

Ja, das habe ich vorhin soweit verstanden, aber die Luftmengen
die hier errechnet wurden sind so unvorstellbar groß [..]

Benzinverbrauch
80 l/h = 56 kg/h

Luft
1,293 kg/m3
und 14,7 kg Luft/kg Benzin

Lambda
0,9

Luftverbrauch
56 kg Benzin/h * 14,7 kg Luft /kg Benzin * 0,9 = 823 kg Luft/h = 570 m3 Luft/h = 9500 l Luft/min

Das klingt immer noch viel. Vergleichen wir es mit etwas, was wir gut
kennen - uns selbst.

Ein schwer arbeitender Mensch braucht etwa 80 l/min. Das ist grob etwa
1/100stel. Die Luftröhre hat einen Durchmesser von etwa 1,2 cm. Nun
steigt die Querschnittsfläche mit dem Quadrat des Radius/Durchmessers.
Für den Faktor 100 müssen wir also den 10-fachen Querschnitt nehmen.

Bei 12 cm hat der Motor den gleichen Ansaugquerschnitt, wie der Skipper.
Das klingt doch nicht so übel, oder.

[She's_a_Lady]

Wow, stimmt, das ist sogar für mich anschaulich, danke