Zündwinkel NACH (!) OT

[Cali-LET]

Ich hab da mal kurz eine Frage zum technischen Verständnis. Hat nichts direkt mit einer Megasquirt zu tun.

Normalerweise zündet man vor OT. Zündet man zu früh entzündet sich das Gemisch zu früh vor OT und es kann zum Klopfen kommen. Klar, Ansaugluft, Last, Oktanzahl etc pp spiel alles mit rein. etc pp, normaler standart halt
So, was passiert aber nun, wenn der Zündwinkel NACH OT ist. Aktuell habe ich nämlich ein Auto (Serie) zum messen da, was unter bestimmten Lastbedinugen 12° NACH OT zündet. Macht das überhaupt Sinn? Der OT ist ja überschritten, also bewegt sich der Kolben wieder nach unten. Also so rein aus dem Bauch raus ist man doch ab 0,1° nach OT auf der sicheren Seite, oder? In der aufwärtsbewegung findet keine Selbstentzündung statt, also Haken dran. Das einzige ist, dass man das anliegende Moment reduziert.

Stehe da gerade echt ein wenig auf dem Schlauch

[squenz]

War das nicht so dass man pi mal Daumen etwa um 17° nach OT den max. Verbrennungsdruck haben möchte? Erst bei 12°nach OT zu zünden dürfte doch eigentlich dann kaum noch Drehmoment erzeugen. Wie misst Du denn gerade? Prüfstand / Straße? und in welchem Lastbereich und über welche Dauer liegt denn dieser Zündwinkel an? Ich könnte mir höchstens Vorstellen dass der Winkel kurz im Rahmen einer Dremomentbegrenzung, beim Schaltvorganug etc. angelegt wird. Ein log dazu wäre natürlich spannend.

[CKP]

vll ist es da gerade im Kat-Heiz-Modus?

[Cali-LET]

@Squenz
Geht sich erstmal rein um das Grundverstädniss. Logs reiche ich mal nach

@Ckp
Nein, ist zu 100 Prozent auszuschließen.

[CKP]

in welchem Betriebspunkt ist das denn?

Würde ja auf niedrige Drehzahl hohe Last tippen?

Und was für ein Motor überhaupt?
Falls aufgeladen ists vll beim Scavenging?

[Cali-LET]

2.0 tfsi. Sehr niedrige Drehzahl, sehr hohe Last.

Wie gesagt, mich würde die Theorie da ein wenig interessieren. Also quasi mal davon ausgegangen, dass in diesem kennfeld Bereich Müll steht... Was würde passieren, wenn ich den Zünd winkel von 12 Grad nach ot einfach (übertrieben) auf 1 Grad nach ot drehe.

[chapy]

Wenn das bei einem oem steuergeraet in einem bereich steht,der unter normalen umstaenden nicht erreicht wird,
dann hat das eine sicherheitsfunktion falls die ladedruckregelung versagt.

[suzuki90]

Beim TFSI Motor gehe ich als Nicht-VAG-Fahrer von einem Turbomotor aus. Richtig?

Nach OT zu zünden, heißt, man zündet in den Auslass.
Das ist erstmal nur sinnvoll um einen Kat zu heizen, DPF (was dieser Benziner ja logischweise nicht hat) freizubrennen, oder um eine hohe Abgasenergie zu erhalten. Und zwar für den Turbo.
Den kann man so nämlich bei kleiner Drehzahl schon gut beschleunigen.
Schau mal, was der Ladedruck in dem Bereich macht.
Es gibt hier zwei Varianten:
1) so spät zünden, dass der Lader an diesem statischen Punkt Ladedruck aufbaut und man über den höheren Mitteldruck mehr Drehmoment generiert, als man über die Zündwinkelverschiebung verliert.
2) in einem kleinen Drehzahlbereich bei hoher Last spät zünden, so dass beim dynamischen Durchfahren hier zwar ein kleines Loch ist, der Turbo aber schneller andreht und dann kurz darauf mit frühem Zündwinkel ein guter Ladedruk gefahren werden kann. Denn wenn man nur früh zündet, der Turbo dazu nicht der kleinste ist, dann kann es beim durchbeschleunigen im ersten Gang schon mal passieren, dass voller Ladedruck erst nach 5000 U/min ansteht. Mit diesem Hilfsmittel gibt es ein kurzes Loch, aber dann zieht er ab 3000 U/min schon voll weiter, was unterm Strich schneller ist.

Hab dazu auch neulich ein Erlebnis gehabt. Am Auto der Frau (Ford S-Max mit 2.5T, anderer LLK, Ansaugung und gechippt - toller Motor) war die Drosselklappe kaputt. E-Gas eben. Die hat eine Standard Stellung über die Federn, so dass sie immer bei 17 Grad steht. Nach unten kann er dann den Leerlauf regeln, nach oben eben mehr Gas geben. Durch den Fehler hat er die nicht mehr angesteuert und das hat eben dazu geführt, dass man dauerhaft die 17° Öffnung hatte. Bei Vollgas gingen dann so 2500 U/min, maximal 50 km/h auf der Geraden (musste ja irgendwie heim kommen), Leerlauf war normal.
Dann Motorhaube bei laufendem Motor auf und da hat es geklungen, als würde einer Staubsaugen. Sau heiß nach paar min im Leerlauf. Ganz klar, Turbo lief auf Hochtouren. Und das im Leerlauf. Laptop ran: 22° Nach OT Zündwinkel, um den Leerlauf mit der halb geöffneten Drosselklappe einzuregeln.
Hätte nicht gedacht, dass der Turbo schon so drehen kann im Stand. Aber das nur am Rande.

[ChristianAllmann]

Beim TFSI Motor gehe ich als Nicht-VAG-Fahrer von einem Turbomotor aus. Richtig?

Nach OT zu zünden, heißt, man zündet in den Auslass.
Das ist erstmal nur sinnvoll um einen Kat zu heizen, DPF (was dieser Benziner ja logischweise nicht hat) freizubrennen, oder um eine hohe Abgasenergie zu erhalten. Und zwar für den Turbo.
Den kann man so nämlich bei kleiner Drehzahl schon gut beschleunigen.
Schau mal, was der Ladedruck in dem Bereich macht.
Es gibt hier zwei Varianten:
1) so spät zünden, dass der Lader an diesem statischen Punkt Ladedruck aufbaut und man über den höheren Mitteldruck mehr Drehmoment generiert, als man über die Zündwinkelverschiebung verliert.
2) in einem kleinen Drehzahlbereich bei hoher Last spät zünden, so dass beim dynamischen Durchfahren hier zwar ein kleines Loch ist, der Turbo aber schneller andreht und dann kurz darauf mit frühem Zündwinkel ein guter Ladedruk gefahren werden kann. Denn wenn man nur früh zündet, der Turbo dazu nicht der kleinste ist, dann kann es beim durchbeschleunigen im ersten Gang schon mal passieren, dass voller Ladedruck erst nach 5000 U/min ansteht. Mit diesem Hilfsmittel gibt es ein kurzes Loch, aber dann zieht er ab 3000 U/min schon voll weiter, was unterm Strich schneller ist.

Hab dazu auch neulich ein Erlebnis gehabt. Am Auto der Frau (Ford S-Max mit 2.5T, anderer LLK, Ansaugung und gechippt - toller Motor) war die Drosselklappe kaputt. E-Gas eben. Die hat eine Standard Stellung über die Federn, so dass sie immer bei 17 Grad steht. Nach unten kann er dann den Leerlauf regeln, nach oben eben mehr Gas geben. Durch den Fehler hat er die nicht mehr angesteuert und das hat eben dazu geführt, dass man dauerhaft die 17° Öffnung hatte. Bei Vollgas gingen dann so 2500 U/min, maximal 50 km/h auf der Geraden (musste ja irgendwie heim kommen), Leerlauf war normal.
Dann Motorhaube bei laufendem Motor auf und da hat es geklungen, als würde einer Staubsaugen. Sau heiß nach paar min im Leerlauf. Ganz klar, Turbo lief auf Hochtouren. Und das im Leerlauf. Laptop ran: 22° Nach OT Zündwinkel, um den Leerlauf mit der halb geöffneten Drosselklappe einzuregeln.
Hätte nicht gedacht, dass der Turbo schon so drehen kann im Stand. Aber das nur am Rande.

Suzuki, das ist ja mal eine klasse Geschichte...

Ich hatte mir auch schon mal überlegt solche Zündhaken extra einzubauen, ev. sogar mehrere.. um den Lader unten rum etwas anzutreiben, wobei ich einen kleinen Lader habe der schon ganz angenehm früh kommt, aber einfach mal um zu probieren.

@Cali-Let ... Probiere es doch mal auf 1 Grad nach OT was dann passiert.

[albiek]

War das nicht so dass man pi mal Daumen etwa um 17° nach OT den max. Verbrennungsdruck haben möchte?

Der maximale Verbrennungsdruck bzw. der Punkt an dem 50 % der Verbrennungsenergie umgesetz sein soll für den optimalen Wirkungsgrad, liegt bei 7-8 °KW nach OT. Jegliche Verbrennungsenergie, die 60 °KW nach OT umgesetz wird, ist drehmomentneutral und wird zum Beispiel beim Katheizen genutzt.

Falls aufgeladen ists vll beim Scavenging?

Das klingt für mich auch plausibel, gerade wenn du den Betriebspunkt ansprichst.

2.0 tfsi. Sehr niedrige Drehzahl, sehr hohe Last.

Scavenging geht auch immer mit einer gewissen Ventilüberschneidung einher.

@Cali-Let ... Probiere es doch mal auf 1 Grad nach OT was dann passiert.

Das sollte zu Drehmomentverlust führen. Ich weiß auch nicht, ob der Motor dadurch zu klingeln anfangen könnte. Das ist ja kritisch bei Vollast und geringer Drehzahl und könnte auftreten, wenn er durch die Drehmomentverminderung den Bereich langsamer verlassen kann.

[CKP]

War das nicht so dass man pi mal Daumen etwa um 17° nach OT den max. Verbrennungsdruck haben möchte?

Der maximale Verbrennungsdruck bzw. der Punkt an dem 50 % der Verbrennungsenergie umgesetz sein soll für den optimalen Wirkungsgrad, liegt bei 7-8 °KW nach OT. Jegliche Verbrennungsenergie, die 60 °KW nach OT umgesetz wird, ist drehmomentneutral und wird zum Beispiel beim Katheizen genutzt.

Wobei das zwei unterschiedliche Sachen sind.
Also Verbrennungsschwerpunktslage (50% Energieumsetzung) ja bei ~8°. +-
Die optimale Lage ist von Drehzahl und Last abhängig.
höhere Last -> Früher (also näher an OT)
höhere Drehzahl -> Früher
kürzere Brenndauer -> Früher
Kann deshalb bei hoher Last & Drehzahl auch mal bei 5..6° n.OT liegen.


Bei ~8° Verbrennungsschwerpunktlage liegt der Spitzendruck aber etwa bei 13°n.OT an.
Beides verschiebt sich aber sogut wie linear.
Sprich wenn man jetzt 3° früher zündet, dann liegen die Schwerpunktslage und der Spitzendruck auch ~3° früher.

Spitzendrucklage lässt sich halt mit weniger Aufwand bestimmen als die Schwerpunktslage.

[suzuki90]

Das sollte zu Drehmomentverlust führen. Ich weiß auch nicht, ob der Motor dadurch zu klingeln anfangen könnte. Das ist ja kritisch bei Vollast und geringer Drehzahl und könnte auftreten, wenn er durch die Drehmomentverminderung den Bereich langsamer verlassen kann.

Nicht bei 1° nach OT.
Mag sein dass das Drehmoment sinkt wegen sinkendem Ladedruk aber klingeln würde da nichts.
Mir erklärt sich erstmal nicht, warum scavenging mit so spätem Zündwinkel einhergeht, da das die Abgastemperaturen noch weiter hoch treibt, die eh schon mit dem Scacenging groß werden.
Gibts dazu wissenschaftliche Unterlagen?

[CKP]

Das sollte zu Drehmomentverlust führen. Ich weiß auch nicht, ob der Motor dadurch zu klingeln anfangen könnte. Das ist ja kritisch bei Vollast und geringer Drehzahl und könnte auftreten, wenn er durch die Drehmomentverminderung den Bereich langsamer verlassen kann.

Nicht bei 1° nach OT.
Mag sein dass das Drehmoment sinkt wegen sinkendem Ladedruk aber klingeln würde da nichts.
Mir erklärt sich erstmal nicht, warum scavenging mit so spätem Zündwinkel einhergeht, da das die Abgastemperaturen noch weiter hoch treibt, die eh schon mit dem Scacenging groß werden.
Gibts dazu wissenschaftliche Unterlagen?

ne Scanvenging an sich bedeutet ja primär positives Spülgefälle, viel Ventilüberschneidung.
Der Spülgrad ist somit sehr hoch. Oder anders ausgedrückt wird durch den nun geringen Restgasanteil eine geringe Ladungstemperatur im Brennraum erreicht.
Zunächst würde das auch niedrigere Abgastemperaturen bedeuten, wenn sonst alles identisch bleibt.
Der große Enthalpiezuwachs wird aber primär durch Nachreaktionen vor der Turbine erreicht (aufgrund viel Frischgas).
Hohe Abgastemperatur begünstigt diese Nachreaktionen. Und hohe Abgastemperaturen werden durch späte Zündung erreicht.
(Und zwar nicht weil die Verbrennungstemperatur höher wird .. [Nein die wird sogar niedriger] ... sondern weil die Verbrennung verschleppt wird und somit näher an Auslass öffnet stattfindet.

Habe schon selbst aufm Prüfstand gesehen, dass hier beispielsweise erst so 18° n.OT gezündet wird.
Beim Kat-Heizen nachm Start wird auch wahnsinnig spät gezündet.

[albiek]

War das nicht so dass man pi mal Daumen etwa um 17° nach OT den max. Verbrennungsdruck haben möchte?

Der maximale Verbrennungsdruck bzw. der Punkt an dem 50 % der Verbrennungsenergie umgesetz sein soll für den optimalen Wirkungsgrad, liegt bei 7-8 °KW nach OT. Jegliche Verbrennungsenergie, die 60 °KW nach OT umgesetz wird, ist drehmomentneutral und wird zum Beispiel beim Katheizen genutzt.

Wobei das zwei unterschiedliche Sachen sind.
Also Verbrennungsschwerpunktslage (50% Energieumsetzung) ja bei ~8°. +-
Die optimale Lage ist von Drehzahl und Last abhängig.
höhere Last -> Früher (also näher an OT)
höhere Drehzahl -> Früher
kürzere Brenndauer -> Früher
Kann deshalb bei hoher Last & Drehzahl auch mal bei 5..6° n.OT liegen.


Bei ~8° Verbrennungsschwerpunktlage liegt der Spitzendruck aber etwa bei 13°n.OT an.
Beides verschiebt sich aber sogut wie linear.
Sprich wenn man jetzt 3° früher zündet, dann liegen die Schwerpunktslage und der Spitzendruck auch ~3° früher.

Spitzendrucklage lässt sich halt mit weniger Aufwand bestimmen als die Schwerpunktslage.

Okay, dass muss ich wohl nochmal genauer lesen. So gesondert haben wir das in der Vorlesung nicht betrachtet. Danke für den Hinweis!

Gibts dazu wissenschaftliche Unterlagen?

Ich hoffe, dass so eine Zusammenfassung unter Angabe der Quellen erlaubt ist. Ich habe mal was zusammen getragen (kopiert) aus dem Buch Ventiltrieb von Mahle, 2013. (siehe Anhang)

Wenn man in als Suchbegriff "Scavenging Ventilüberschneidung" in der Patenrecherche eingibt, dann findet man auch Beschreibungen zum Thema Scavenging.

[Cali-LET]

Danke erstmal für eure rege Anteilnahme. Ich denke, wir haben hier aber gerade zwei Diskussinspunkte.
1) Warum wieso weshalb der so extrem spät zündet. Das mag mir persönlich erstmal egal sein. Ich gehe davon aus, dass es einfach sehr unsauber appliziert ist. Ist auch sehr speziell. Bei unter 2000rpm sind es schon 28bar Mitteldruck (Benziner). Ich lasse die Ursache einfach mal im Raum stehen und nehme es so hin

2) Die Tasache, dass man überhaupt nach OT zündet. Hier geht es mir vorallem um das Klingeln. Also ob dort technisch überhaupt noch ein klopfen möglich ist. Abgesehen von Drehmoment, Ansprechverhalten usw usf. Weil aus dem Bauch raus hätte ich gesagt, dass bei überschreiten des OT es gar nicht mehr zum klopfen kommen kann. Da hab ich so rein garkeine Erfahrung/Literatur