Verbrandingsmotoren 2
Les 1)
Koppel en vermogen hangen af van:
Vullingsgraad
Cilinderinhoud
Compressieverhouding
Kleptiming
Mechanische rendement
Verbranding
Bij een niet optimale verbranding wordt een zeer goede vullingsgraad te niet gedaan
Verbranding van benzine
Bougie ontsteekt mengsel
Ontstane warmte doet andere mengseldeeltjes ontbranden (vlammenfront genoemd)
Druk en temperatuur stijgen als gevolg van verbranding
Gemiddeld vlammenfront is 20-30m/s
Verschil normale en abnormale verbranding
Normale verbrandingstijd
1a 2ms
Abnormale verbranding/ ongecontroleerde verbranding
= detonatie of gloeiontsteking
,Gevolg van ontbranding aan bougie loopt de druk en temperatuur heel snel op
zelfontsteking bereikt, mengsel ongecontroleerd ontsteken
Vlamfrontsnelheden veel hoger
pingelen of kloppende verbranding genoemd.
Invloed factoren op verbranding
Voorontstekingshoek
Vullingsgraad
Compressieverhouding
Temperatuur van het mengsel
Soort brandstof
Lamba waarde
Homogeniteit van mengsel
Temperatuur van cilinderwand
Grootte van de verbrandingskamer
Luchtvochtigheid
Gasbeweging in de verbrandingskamer
Voorontsteking
Hoe vroeger de voorontsteking, hoe groter de kracht op de zuiger
Moderne motoren hebben een pingelsensor, om zo vroeg mogelijk te kunnen ontsteken
Motor begint pingelen=> stuurt sensor dit aan management => ontsteking verlaat
nieuwe cycli => opnieuw vervroegen tot terug het pingelgevaar
Voor elke cilinder apart geregeld
Vullingsgraad
Betere vulling:
Meer brandbaar mengsel
Grotere druk, meer brandstof en zuurstof dicht bij elkaar
Sneller verbranden=> kortere verbrandingstijd
Hangt vooral af van de luchthoeveelheid tijdens de inlaatslag:
Gasklepstand(belasting)
Kleptiming
Afwerking in- uitlaatkanalen
,Turbodruk
Compressieverhouding
Compressieverhouding stijgt = compressie-eindtemperatuur stijgt
Opgelet bij benzine motor voor spontane verbranding
Diesel: deze temperatuur een must
Diesel: te hoge compressie= meer wrijving
Temperatuur van het mengsel
Gevolg van:
- Compressieverhouding
- De temperatuur bij einde inlaat:
hoe kouder het mengsel, hoe meer zuurstof en hoe lager de temperatuur bij einde compressie
Temperatuur aangezogen lucht
Wat met zuurstof gehalte?
Hoe kouder = meer zuurstof
Hoe heter= hoe sneller dat detonatie optreedt
Motoren met turbo=> temperatuur lucht stijgt => intercoolers bedwingen deze opwarming
Benzine heeft ook een koelend effect
Soort brandstof
Bij benzine: octaangetal belangrijk
Verschil tussen 95 en 98 octaan: meer vermogen bij 98
Oude motoren met hogere compressieverhouding = octaan >100
dopes gebruiken voor octaangetal te verhogen
benaming brandstof
98 = E5 => % ethanol
95=E10=> % ethanol
Diesel= B7=> % biodiesel
LPG=LPG
Octaangetal van een brandstof
Klopvastheid uitgedrukt in octaangetal
Lamba waarde
Bij benzine 14,7kg lucht/ 1kg benzine
, Arm mengsel:
16,2kg lucht/1kg benzine= lamba >1
16,2/14,7=1,1
Rijk mengsel:
13,2kg lucht/ 1kg benzine= lamba<1
13,2/14,7=0,9
Bij 0,9 is er de grootste kans op detonatie
Lamba-waarde
Lamba>1: verbrandingstijd langer
Zuiger naar beneden: Temperatuur cilinderwand stijgt
Temperatuur cilinder en kleppen lopen op: pingelgevaar
Meest risicovol bij lamba 1,05-1,15
Homogeniteit van mengsel
Geleidelijk en zacht verbranden
Gecontroleerd verloop verbranding
Bij een niet homogeen proces:
Eventueel geen verbranding
Gedeeltelijke verbranding =>slechte uitstoot
Temperatuur van de cilinder
Hogere cilindertemperatuur= grotere kans op detonatie
Grootte van de verbrandingskamer
vlamfront snel en gelijkmatig alles ontsteekt= geen detonatie
grotere oppervlakte = meer kans op misfires (overslaan van verbranding)
Luchtvochtigheid
Water gaat verdampen => warmte onttrekken
Minder kans op pingelen bij meer vocht
Minder vorming van NOx door lagere temperatuur
Teveel vocht kan de oliefilm schaden
Gasbeweging in de verbrandingskamer
Bij gecontroleerde beweging: swirl/squish/thumble:
vlamfront bereikt sneller alle mengsel
Les 1)
Koppel en vermogen hangen af van:
Vullingsgraad
Cilinderinhoud
Compressieverhouding
Kleptiming
Mechanische rendement
Verbranding
Bij een niet optimale verbranding wordt een zeer goede vullingsgraad te niet gedaan
Verbranding van benzine
Bougie ontsteekt mengsel
Ontstane warmte doet andere mengseldeeltjes ontbranden (vlammenfront genoemd)
Druk en temperatuur stijgen als gevolg van verbranding
Gemiddeld vlammenfront is 20-30m/s
Verschil normale en abnormale verbranding
Normale verbrandingstijd
1a 2ms
Abnormale verbranding/ ongecontroleerde verbranding
= detonatie of gloeiontsteking
,Gevolg van ontbranding aan bougie loopt de druk en temperatuur heel snel op
zelfontsteking bereikt, mengsel ongecontroleerd ontsteken
Vlamfrontsnelheden veel hoger
pingelen of kloppende verbranding genoemd.
Invloed factoren op verbranding
Voorontstekingshoek
Vullingsgraad
Compressieverhouding
Temperatuur van het mengsel
Soort brandstof
Lamba waarde
Homogeniteit van mengsel
Temperatuur van cilinderwand
Grootte van de verbrandingskamer
Luchtvochtigheid
Gasbeweging in de verbrandingskamer
Voorontsteking
Hoe vroeger de voorontsteking, hoe groter de kracht op de zuiger
Moderne motoren hebben een pingelsensor, om zo vroeg mogelijk te kunnen ontsteken
Motor begint pingelen=> stuurt sensor dit aan management => ontsteking verlaat
nieuwe cycli => opnieuw vervroegen tot terug het pingelgevaar
Voor elke cilinder apart geregeld
Vullingsgraad
Betere vulling:
Meer brandbaar mengsel
Grotere druk, meer brandstof en zuurstof dicht bij elkaar
Sneller verbranden=> kortere verbrandingstijd
Hangt vooral af van de luchthoeveelheid tijdens de inlaatslag:
Gasklepstand(belasting)
Kleptiming
Afwerking in- uitlaatkanalen
,Turbodruk
Compressieverhouding
Compressieverhouding stijgt = compressie-eindtemperatuur stijgt
Opgelet bij benzine motor voor spontane verbranding
Diesel: deze temperatuur een must
Diesel: te hoge compressie= meer wrijving
Temperatuur van het mengsel
Gevolg van:
- Compressieverhouding
- De temperatuur bij einde inlaat:
hoe kouder het mengsel, hoe meer zuurstof en hoe lager de temperatuur bij einde compressie
Temperatuur aangezogen lucht
Wat met zuurstof gehalte?
Hoe kouder = meer zuurstof
Hoe heter= hoe sneller dat detonatie optreedt
Motoren met turbo=> temperatuur lucht stijgt => intercoolers bedwingen deze opwarming
Benzine heeft ook een koelend effect
Soort brandstof
Bij benzine: octaangetal belangrijk
Verschil tussen 95 en 98 octaan: meer vermogen bij 98
Oude motoren met hogere compressieverhouding = octaan >100
dopes gebruiken voor octaangetal te verhogen
benaming brandstof
98 = E5 => % ethanol
95=E10=> % ethanol
Diesel= B7=> % biodiesel
LPG=LPG
Octaangetal van een brandstof
Klopvastheid uitgedrukt in octaangetal
Lamba waarde
Bij benzine 14,7kg lucht/ 1kg benzine
, Arm mengsel:
16,2kg lucht/1kg benzine= lamba >1
16,2/14,7=1,1
Rijk mengsel:
13,2kg lucht/ 1kg benzine= lamba<1
13,2/14,7=0,9
Bij 0,9 is er de grootste kans op detonatie
Lamba-waarde
Lamba>1: verbrandingstijd langer
Zuiger naar beneden: Temperatuur cilinderwand stijgt
Temperatuur cilinder en kleppen lopen op: pingelgevaar
Meest risicovol bij lamba 1,05-1,15
Homogeniteit van mengsel
Geleidelijk en zacht verbranden
Gecontroleerd verloop verbranding
Bij een niet homogeen proces:
Eventueel geen verbranding
Gedeeltelijke verbranding =>slechte uitstoot
Temperatuur van de cilinder
Hogere cilindertemperatuur= grotere kans op detonatie
Grootte van de verbrandingskamer
vlamfront snel en gelijkmatig alles ontsteekt= geen detonatie
grotere oppervlakte = meer kans op misfires (overslaan van verbranding)
Luchtvochtigheid
Water gaat verdampen => warmte onttrekken
Minder kans op pingelen bij meer vocht
Minder vorming van NOx door lagere temperatuur
Teveel vocht kan de oliefilm schaden
Gasbeweging in de verbrandingskamer
Bij gecontroleerde beweging: swirl/squish/thumble:
vlamfront bereikt sneller alle mengsel
