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Forum: Offtopic Einspritzzeit in Abh. der Drehzahl (Ottomotor)


Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Hi!
Ich habe hier schon einmal etwas zur Automobilelektronik gepostet und 
festgestellt, dass man sich hier auch sehr gut auskennt :-)

Ich bräuchte eure Hilfe zu dem Bild. Es geht hier um die Motronik, 
genauer um die elektronisch geregelte Einspritzung beim Otto Motor. Im 
Bild ist die Einspritzzeit in Abhängigkeit der Drehzahl dargestellt.

Man erkennt, dass bei steigender Drehzahl die Einspritzzeit nach unten 
geht.
Warum? Eine erhöhte Drehzahl bedeutet doch, dass der Luftmassenstrom 
zunimmt. Da aber immer ein stöchiometrisches Kraftstoffverhältnis (1kg 
Benzin zu 14,7kg Luft) vorliegen muss, sollte bei Zunahme der Drehzahl 
und somit der Luftmasse auch die EInspritzzeit nach oben gehen.

Die zugeführte Einspritzmenge hängt aufgrund des konstanten Drucks des 
Benzins gegenüber dem Druck an der Einspritzstelle nur von der 
Einspritzzeit ab.

Dass bei der Drehzahl von 6700min^-1 die Einspritzzeit auf Null sinkt 
ist klar. Hier handelt es sich um die Drehzahlbegrenzung. Die 
Einspritzung setzt ja dann ab 6300 auch wieder ein. Aber bis zur 
Drehzahlbegrenzung müsste doch die Einspritzzeit nach oben gehen?

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Dort steht Eeinspritzzeit nicht Einspritzdauer

wennes wie ich vermute um den zetpunkt des beginns der einspritzung geht 
so geht es um die zeit vor OT

Da sich der Kolben entgegen der Flammfront bewegt muss der Zeitpunkt so 
gewhält werden, das die Flammfront den Kolben in OT erreicht. Dabei ist 
zu beachten, das sich der Kolben mit steigender Drehzahl schneller 
bewegt.

Wenn ich nun eien fixen Drehwinkel als Triggerpunkt wähle so ist die 
notwendige Verzögerung bei Kleiner Drehzahl höher als bei hoher 
Drehzahl.

Für die Einspritzmenge wird das ganze noch komplizierter da eine frühre 
Einspritzung bei geringerem Gegendruck erfolgt als eine Spätere. Und 
sich die Menge aus dem Querschnitt dem Differenzdruck und der Dauer 
ergibt.

Wenn sich jetzt auch noch der zylinderdruckdruck während der 
Einspritzdauer  signifikant erhöht vomit sich die druckdifferenz 
verringert kommst du um eine Integrale Berechnung nicht mehr herum.

namaste

Autor: Jannis N. (vollmilch)
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Hallöle,

ich denke das ist ganz einfach: Mit der Einspritzdauer ist nicht die 
Duty Cycle, also das Verhältnis aus auf und zu gemeint, sondern die 
absolute Dauer pro Einspritzvorgang. Weil aber auch die Drehzahl steigt, 
steigt auch die pro Zeiteinheit eingespritzte Menge.

Edit: Dass die Kraftstoffmenge pro Einspritzvorgang bei steigender 
Drehzahl sinkt wird daran liegen, dass die Zylinderfüllung abnimmt, da 
der Saugrohrdruck fällt. So ist es bei meinem Auto, bei kleiner 
Drosselklappenstellung wenn ich leicht Gas gebe.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Winfried J. schrieb:
> Wenn sich jetzt auch noch der zylinderdruckdruck während der
> Einspritzdauer  signifikant erhöht vomit sich die druckdifferenz
> verringert

Darum ist der Einspritzdruck so hoch gewählt, dass der Druckunterschied 
über den Drehzahlbereich eine vernachlässigbare Größe darstellt.

Jannis N. schrieb:
> Dass die Kraftstoffmenge pro Einspritzvorgang bei steigender
> Drehzahl sinkt wird daran liegen, dass die Zylinderfüllung abnimmt, da
> der Saugrohrdruck fällt.

Genau so ist es. Es entsteht im Saugrohr ein größerer Unterdruck und der 
relative Luftmassenstrom nimmt ab. Bei Turbomotoren ist es genau 
andersrum.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Mir war nicht bekannt das auch einspritzer ohne Turbo gebaut wurden / 
werden. Ich meinte immer die Eispritzung beim Benziner hielt erst nach 
dem Turbo Einzug: ?-/

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Winfried J. schrieb:
> Mir war nicht bekannt das auch einspritzer ohne Turbo gebaut wurden /
> werden. Ich meinte immer die Eispritzung beim Benziner hielt erst nach
> dem Turbo Einzug: ?-/

Du verwechselt wahrscheinlich Einspritzung mit Direkteinspritzung. Bei 
der normalen Einspritzung wird der Sprit ähnlich wie beim Vergaser in 
den Ansaugweg gebracht. Das Verfahren hat gegen Ende der 80er(?) den 
klassischen Vergaser abgelöst. Benzin-Direkteinspritzung arbeitet so wie 
beim Diesel, daß mit hohem Druck der Kraftstoff in den Brennraum 
gespritzt wird.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Danke für die  Aufklärung.
Das ist dann wohl an mir (ossi) vorbeigedonnert.
Allerdings weis ich nicht welchen Vorteil eine aktive Einspritzung in 
den Saugkanal gegenüber dem klassischen Vergaser haben sollte außer als 
Starthilfe?
Naja egal ist eh nicht mehr Stand der Technik.

MfG

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Winfried J. schrieb:

> Allerdings weis ich nicht welchen Vorteil eine aktive Einspritzung in
> den Saugkanal gegenüber dem klassischen Vergaser haben sollte außer als
> Starthilfe?

Vollständige elektronische Steuerbarkeit sowohl der eingespritzten Menge 
als auch des Timings. So kann das Kennfeld des Motors wesentlich besser 
optimiert und der Schadstoffausstoß verringert werden. Eine 
Lambda-Regelung wäre mit Vergaser wesentlich aufwendiger (und teurer) zu 
realisieren. Das ganze Kaltstart-Zusatzgedöns entfällt bei der 
Einspritzung ebenfalls und wird einfach durch Software ersetzt.
Mein letztes Vergaserauto war ein 2er Golf Baujahr '86.

Autor: Jannis N. (vollmilch)
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Thilo M. schrieb:
> Winfried J. schrieb:
>> Wenn sich jetzt auch noch der zylinderdruckdruck während der
>> Einspritzdauer  signifikant erhöht vomit sich die druckdifferenz
>> verringert
>
> Darum ist der Einspritzdruck so hoch gewählt, dass der Druckunterschied
> über den Drehzahlbereich eine vernachlässigbare Größe darstellt.

Der Benzindruck in der Einspritzleiste wird sogar nachgeregelt. Der 
Benzindruckregler misst den Druck im Saugrohr und passt den 
Kraftstoffdruck somit an. Bei 300 hPa ist der Benzindruck zb 2,5 bar und 
bei 900 hPa ist der Druck dann 3,1bar.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Jannis N. schrieb:
> Der
> Benzindruckregler misst den Druck im Saugrohr und passt den
> Kraftstoffdruck somit an. Bei 300 hPa ist der Benzindruck zb 2,5 bar und
> bei 900 hPa ist der Druck dann 3,1bar.

Das kannte ich noch nicht, bei Benzinern bin ich nicht so durch. ;-)
Bei den Großdieseln, die ich betreute, war der Einspritzdruck ca. 310 
bar, der wurde fest eingestellt und hat sich nicht verändert.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Winfried J. schrieb:

>Allerdings weis ich nicht welchen Vorteil eine
>aktive Einspritzung in den Saugkanal gegenüber
>dem klassischen Vergaser haben sollte außer als
>Starthilfe?

Solltest du jemals ein vergaserbestücktes Auto besessen haben, müßtest 
du die Unterschiede kennen. Und ich meine damit auch westdeutsche Autos 
bis etwa 1980.

Sprangen im Winter schlecht an, hatten einen furchtbaren Kaltlauf, und 
höheren Verbrauch. Die Regeleigenschaften von reiner Mechanik sind 
einfach begrenzt und verschleißanfällig. Wenn so ein Vergaser mal über 
50000km runter hatte, waren mal Lager ausgeschlagen, und Düsen 
verstopft. Und dann lief das Ding immer holpriger. Elektronik regelt 
einfach feiner.

Ich habe schon einige Elektroniken vom Schrott seziert. Die ersten 
hatten noch von Hand gemalte Platinenlayouts, und waren nur mit 
Transistorschaltungen bestückt. Das letzte, war wohl eine Bosch 
Motronik, hatte schon einen µC 80C515, und externes EPROM. Klassische 
8051-Schaltung. Von ehemalgen Kommilitonen, die schon mal bei Bosch 
vorbei schauten, weiß ich, daß die Dinger damals noch in reinem 
Assembler programmiert waren. ;-)

Ich selbst besaß schon 1982 einen Benziner Einspritzer, kein Turbo, 
Manta GSI mit Bosch L-Jetronik. Lief immer bestens, sparsam, ohne 
Wettereinflüsse. Das war vom Motorlauf her ein echter Fortschritt. Golf 
GTI und Audi 80 GTE hatten noch die mechanische K-Jetronik, die war 
etwas anfälliger, aber die Autos waren auch nicht schlechter.

Bei älteren vergaserbestückten Mobilen kannte ich im Winter noch oft 
Anschieben & Co.. Sowas sah ich schon ewig lange nicht mehr, was früher 
alltäglich war.

Autor: Bernd Funk (metallfunk)
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Na ja, auch den Weber 4-fach Vergaser muß man pflegen.

Und irgendwie finde ich das faszinierend, was da abläuft
( Kaltstart, Gemischanreicherung, Beschleunigerpume, Teillast-
anreicherung usw. ) und das Alles ohne jegliche Elektronik.

"Früher" war nicht Alles so schlecht. :)

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Bernd Funk schrieb:

>Na ja, auch den Weber 4-fach Vergaser muß
>man pflegen.

Und, Bernd, was machen die Gummidichtungen an der alten XR2-Rakete? 
Alles im Griff? Ich hoffe, du fährst den wenigstens alle paar Wochen mal 
raus, spazieren. ;-)

Autor: Bernd Funk (metallfunk)
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Auch die Gummis sind gut, weil neu. Aber Sorgen macht mir mir
dieses Biospritzeugs, was die demnächst an die Tankstellen
bringen.

Falls sich da Membranen auflösen, krieg ich zwar Neue, aber
die sind ja aus den gleichen alten Kunststoffen. :(

Und ja, kaum hat es Plusgrade und das Streusalz ist von der Straße,
fahr ich mit dem Teil. ( Saisonkennzeichen ist für Weichweier! )

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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o.k.

Evolution ist halt auch in der Technik einprozess aus "Mutation" und 
Auslese.

naja, als Ossi hatte ich eine MZ und nach der Wende Wartburg und Barkas 
das waren unverwüstliche Zweitakter deren Kaltstartprobleme rührten eher 
von Kondensat und zu geringer Bordspannung. Das Gemisch  konnte und 
musste man zum Starten händisch/füßisch dosieren wer sein Fahrzeug 
kannte hatte das im Griff. Kritischer war da die Batterie.

Aber wo ihrs sagt mein Sierra hatte glaube ich Saugmotor mit 
Einspritzung hab ich gar nicht mehr drann gedacht.

Was die Programierung angeht so ist das ganze MM in der Hauptsache nur 
eine riesige Picuptabelle und ein Perlenfischer nebst Zähler so etwas 
mit einem Compiler zu machen ist wohl reine Performenceverschwendung

Naja was man so alles als selbstverständlich ansieht.

MfG

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Bernd Funk schrieb:

>Auch die Gummis sind gut, weil neu. Aber Sorgen
>macht mir mir dieses Biospritzeugs, was die
>demnächst an die Tankstellen bringen.

Vor allem wird wohl die Leistung geringer, und der Verbrauch höher, weil 
das neue Zeugs wohl nicht mehr so die Energiedichte hat wie reines 
Benzin. Aber da weiß ich noch nichts absolut genaues. Der elektronische 
Einspritzer regelt das wohl aus, aber ältere Modelle sicher nicht mehr.

@Winne:

Eine MZ hatte ein Nachbar in den 1970-er Jahren. War aber eine astreine 
problemlose Kiste.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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wie hast du den die Einspritzzeit aufgezeichnet? Du kannst den Leerlauf 
nicht mit dem Fahrbetrieb vergleichen, ohne Last ist die Einspritzmenge 
sehr viel geringer als unter Last. Beispiel man kann sparsamer mit 200 
km/h einen Berg runterfahren also mit 50 einen Berg hochfahren.

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Thomas O. schrieb:
> wie hast du den die Einspritzzeit aufgezeichnet? Du kannst den Leerlauf
> nicht mit dem Fahrbetrieb vergleichen, ohne Last ist die Einspritzmenge
> sehr viel geringer als unter Last. Beispiel man kann sparsamer mit 200
> km/h einen Berg runterfahren also mit 50 einen Berg hochfahren.

Ja das wurde im Labor aufgezeichnet, ohne Last. Nur der Drehzahleinfluss 
auf die Einspritzzeit sollte dargestellt werden.

Das wurde auch nicht mit einem richtigen Motor gemacht...wurde alles nur 
simuliert und ein paar Bauteile wurden original verwendet.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Jürgen Hems schrieb:

>Das wurde auch nicht mit einem richtigen
>Motor gemacht...wurde alles nur simuliert
>und ein paar Bauteile wurden original
>verwendet.

Macht man heute wohl mit Matlab oder ähnlich schwulen Dingen, 
selbstverständlich ohne Einarbeitung...

Autor: Thomas O. (kosmos)
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die angesaugt Luftmasse steigt nicht proportional zur Drehzahl. Die 
Ansaugwege sind meist klein ausgelegt so das bei hohen Drehzahlen eine 
Drosselung einsetzt was bei niedrigen Drehzahlen mehr Drehmoment bringt.

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Ich hab hier nen Bild aus dem Buch "Otto Motormanagement" von Bosch.

Hier sieht man auch, dass im Leerlauf bei steigender Drehzahl die 
Einspritzzeit runter geht.

Aber auch im Leerlauf benötigt man doch für eine höhere Drehzahl mehr 
Kraftstoff als für eine niedrigere, oder sehe ich hier was falsch?

Oder kommt diese Kennlinie durch Regelungen zustande?


Bei Belastung sieht man, dass bei steigender Drehzahl auch die 
Einspritzzeit ansteigt, aber ab ner sehr hohen Drehzahl sinkt die 
Einspritzzeit. So wird doch Lambda aber nicht auf 1 gehalten...
Bei der Drehzahlbegrenzung setzt die Einspritzung komplett aus, ich 
glaube, das ist das einzige was ich gerade verstehe... :-(

Autor: Thomas O. (kosmos)
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bei niedrigen Drehzahlen ist die Gemischbildung sehr schlecht mit 
steigender Drehzahl wird das dann besser ganze besser und der Sprit wird 
besser umgesetzt man braucht also etwas weniger Sprit. Deswegen sieht 
die Kuve im Leerlauf so aus.

Lambda 1 gibts nicht oberer Teillast bzw. Vollast, es gibt da eine 
Gesetzeslücke(bzw. eine Ausnahme nach Herstellerwunsch), darin steht in 
etwa das zum Bauteileschutz die Lamdaregelung deaktiviert werden darf. 
Deswegen geht der der Messzyklus auch nur bis 120 km/h darüber wird die 
Last so hoch das nicht mehr auf Lamda 1 geregelt wird.

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