Onderwerp: Gas geven en brandstof lucht verhouding diesel

Met een ventilatie dieselmotor geef je gas door meer brandstof toe te voegen.

Maar ik begrijp niet waarom de motor dan harder gaat lopen. Tenzij (heel waarschijnlijk ) ik iets mis.
veel boeken en op internet leggen wel veel uit maar dit kon ik niet vinden.

Voor goede verbranding heb je een optimaal brandstof-lucht mengsel (in massa) nodig.
Meer brandstof toevoegen zou dus ook betekenen meer lucht toevoegen.

Maar de hoeveelheid lucht die een cilinder, cilinderinhoud en wat meer door zuigwerking) staat vast

Klopt het dan dat er bij stationair draaien eigenlijk te weinig (niet optimale verhouding) brandstof in de cilinder gaat voor de hoeveelheid aanwezige lucht?
Maar dus wel net voldoende om wel te exploderen en de boel draaiend te houden?

En is dan maximaal toerental eigenlijk de maximale hoeveelheid brandstof die nog een optimale verbranding geeft voor de vaste hoeveelheid in de cilinder aanwezige lucht?


Bij het starten van een ventilatie diesel komt er vaak zwarte rook uit de uitlaat.
Dit, als bovenstaande waar is, in onlogisch omdat er altijd meer dan voldoende lucht in cilinder aanwezig is voor een volledige verbranding.....of er zijn altijd een aantal slagen die niet ontbranden?

Een diesel draait in principe altijd op een (groot) overschot aan lucht, daarom kan je gas geven door uitsluitend brandstof toe te voegen.
Met 'ventilatie-diesel' bedoel je vermoedelijk een atmosferische, dus zonder turbo?

Dit wordt een cursus dieseltechniek.Maar Apea heeft het juiste antwoord al gegeven.En een diesel is een verbrandings proces en een benzinemotor een explosie proces

Zie bovenstaande antwoorden +

Zwarte rook bij starten komt door een te lage temperatuur in de motor. Pas als de temperatuur hoog genoeg is zal de diesel schoner verbranden. Daarom niet langdurig stationair opwarmen maar de motor licht belasten. Dan warmt deze veel sneller op.

Oudere diesels (Mercedes OM 636 bijvoorbeeld) hadden een gasklep die het pompverlies beperkte bij deellast.
Moderne diesels gebruiken een variabele geometrie turbo om de luchthoeveelheid te regelen.

een benzine motor heeft een lucht mengsel, de hoeveelheid bepaald je toerental icm tijdstip van ontsteking.
En dieselmotor krijgt in principe altijd volle bak lucht zonder brandstof,...tijdstip en hoeveelheid brandstof die ingespoten wordt bepaald je toerental,...de hoeveelheid wordt bepaald door je regulator.

Voor rendament , toerental, tijdstippen ed zul je wat van kleppendiagrammen en tijdstippen moeten weten, die hebben een relatie met het karakteristiek van de ontbranding van brandstoffen.

Voor de liefhebbers.
nl.wikipedia.org/wiki/Dieselmo...20ingespoten%20wordt.

Al het bovenstaande, plus:

Elke dieselmotor heeft een regulateur. Dat is een ding wat hem naar boven beperkt in toerental. Wat de ingespoten hoeveelheid brandstof beperkt als een bepaald toerental bereikt wordt.

In een auto wordt een two speed regulateur gebruikt. Two speed: de ondergrens is stationair, de bovengrens is max toerental. Aan je gaspedaal is het mechanisme gekoppeld wat direct de inspuithoeveelheid bepaalt.

Omdat een dieselmotor vanzichzelf geen "gasklep" heeft, zoals een benzine motor, remt hij slecht op de motor. Om dit te compenseren zit er in vrachtauto's vaak een retarder. Dat is een electrische wervelstroom rem, die dit overneemt.

In onze bootjes is dat meestal niet zo. Die hebben een all-speed regulateur. Je gashandel bedient de bovenbegrenzing. De motor bepaalt zelf hoeveel gas er daadwerkelijk gegeven wordt.

Bij de start wordt vaak extra diesel gegeven. Zoals we inmiddels weten brandt diesel alleen in de grenslaag tussen diesel en lucht. Om die grenslaag te optimaliseren wordt de brandstof onder hoge druk verneveld door de verstuivers. Maar er is een grens aan hoe fijn je kunt vernevelen. Er is dus altijd diesel niet in contact met lucht. Dat geeft onvolledige verbranding met oa roet als resultaat. Als de motor warm is, verdampen de druppeltjes sneller, en is er minder roet. Bij een koude motor gebeurt dat minder, en is dus meer roet. Omdat er naar verhoduing minder diesel in contact met lucht is, heb je wat meer nodig om het vermogen te ontwikkelen om de eerste slagen te kunnen maken. Vandaar de koud verrijking.

Soort van helder?

Bij een normale benzine motor hebben we een homogeen mengsel 1/14,7 (externe injectie) en beperken we het toerental van de motor door de aanzuiging van mengsel te smoren, bij een normale diesel hebben een heterogeen mengsel dwz dat er rond injector een andere mengverhouding is dan daarbuiten (je hebt dan een voorkamer of een ruimte in de zuiger nodig) Het mengsel van diesel kan alleen ontbranden op de juiste mengverhouding en dat is 1 deel gewicht diesel op 14,5 deel lucht (bijna hetzelfde als benzine) de rest van de lucht wordt niet gebruikt en kan nadelige gevolgen hebben voor de uitstoot (NOX) Bij diesel verhoog je het toerental door meer brandstof te injecteren. Bij benzine spreken we kwantiteitsregeling (gasklep) en bij diesel kwaliteitsregeling (brandstof regeling). De ideale brandstof verhouding is Lamda 1

Het wordt tijd dat ik weer eens een diesel cursus ga volgen

Ik heb vanavond als voorbereiding op de worshop voor zaterdag een 1 cilinder Farryman opengewerkt zodat men alles in de motor kan zien als die draait.....Dank aan mijn fijne ZFfer Bart uit Belgie die zijn oude totall loss Farryman hiervoor doneerde.

Hierin zie je ook precies de voorloop en naloop van de kleppen tov BDP en ODP....inspuittijdstip etc....en...de regulateur ...bovenstaande draadje wordt dan heel inzichtelijk.

Is mooi voor de gevorderde workshop kleppendiagram en verbrandings traject (inspuittiming)

Hey hoi,
Nogal hectische week achter de rug en nu 1:00h heerlijk tijd voor wat leeswerk en een bedankje voor jullie input en wijze lessen!


En noteerde volgende opsomming. En geef ik maar even terug.

-Voor atmosferische motoren:) (geen turbo)
-Loopt in eerste instantie een diesel altijd op een lucht overschot in de cilinder.
-Daarom kan en hoeft alleen meer diesel toegevoegd worden om toerental te laten stijgen.
Zou de toevoeging van diesel onbeperkt zijn is ook het maximum toerental onbeperkt, tot er een tekort aan lucht ontstaat en gaan dingen stuk.
-Een regulator zorgt voor exact de juiste hoeveelheid diesel voor een toerental en stelt ter bescherming ook een maximum hoeveelheid in.

De pompen in het systeem zorgen voor:
- aanvoer van meer dan voldoende, door filters geperste schone aanvoer van diesel
- de laatste pomp voor de injector zorgt voor het verhogen van de druk tot zeer hoog, en zorgt dat deze opgebouwde druk op de diesel op precies het juiste moment via de injector de cilinder ingaat.
- Bij meer dan 1 cilinder zorgt deze pomp ook voor de verdeling naar iedere cilinder en het juiste moment voor iedere cilinder.

- Op deze pomp zitten een of meerdere regelaars die de juiste, de minimale en of maximale hoeveelheden of een combinatie ervan aan diesel regelen.

-Om zeker te zijn dat bij elk en snel wisselende toerentallen altijd voldoende brandstof beschikbaar is, wordt door pompen meer diesel aangevoerd dan nodig is.
Het overschot wordt via een retour leiding terug gebracht. Waar?, is afhankelijk van de motor bouwer maar in alle gevallen voor de laatste (hoge druk) pomp.

Opzich snap ik het verhaal
In de cylinder is altijd een luchtoverschot, het toerental regel je door de hoeveelheid diesel die ingespoten wordt
Maar ik heb altijd gedacht dat de verhouding lucht/diesel in verhouding moet staan voor ontbranding, nl 14:1
Maar met een overschot klopt de verhouding toch niet?

Hoe werkt een turbodiesel dan?

Omdat een atmosferische diesel al met een ruime overmaat lucht werkt; wat voegt de éxtra ingeduwde lucht dan toe?

Nachtvlinder schreef : Er wordt meer lucht in de cilinder gepompt door de turbo en daarom kunje nog meer brandstof inspuiten hetgeen weer groter vermogen geeft

Ton Mitz schreef : Dde verhouding 14:1 is de minimum verhouding die nodig is om te verbranden.Die verhouding is met een diesel hoger.Meestal rond de 40:1.Dat overschot wordt tijdens het proces gebruikt om kleppen, cilinderkop en zuiger te koelen tijdens het topspoel moment( in en uitlaatklep gezamenlijk open).

Ton Mitz schreef :
Je moet hierbij onderscheid maken tussen explosiemotoren en verbrandingsmotoren.

Een benzine- of gasmotor is een explosiemotor. In de cilinder is een explosief mengsel nodig dat wordt ontstoken door een vonk. Als de verhouding lucht/brandstof niet correct is (te veel of te weinig lucht), volgt geen explosie.
(Ik heb het laatst in een ander draadje al genoemd, maar de zelfontbrandingstemperatuur van benzine en gas ligt heel veel hoger dan die van diesel, daarom is er een bougie nodig).

Een dieselmotor is een verbrandingsmotor. Dieselbrandstof heeft een veel lagere zelfontbrandingstemperatuur dan benzine of gas. Zodra de temperatuur in de cilinder door compressie hoog genoeg is, zal elke brandstofmolecuul spontaan in de fik vliegen. Ongeacht de mengverhouding van brandstof/lucht.

Bijkomend voordeel van een dieselmotor is dat je de feitelijke belasting van de motor kunt meten aan de hand van de uitlaattemperatuur.
Als een diesel onbelast staat te jokeren wordt er nauwelijks brandstof ingespoten terwijl de verwerkte luchthoeveelheid groot is. Je kunt dan gerust je hand op het uitlaatspruitstuk leggen, het zal niet veel warmer worden dan een graad of 40 tot 60.
Als diezelfde motor hard moet werken wordt er veel brandstof verbrand bij dezelfde hoeveelheid aangezogen lucht. Die dikke fik zorgt voor een uitlaattemperatuur tot wel 650 graden, het spruitstuk kan roodgloeiend worden. De kleppen ook, trouwens, en dat vinden ze niet fijn.

In theorie kan er bij elke slag zoveel brandstof worden verbrand dat alle aanwezige zuurstofmoleculen worden gebonden. In de praktijk iets minder, er zijn altijd wat moleculen die zo gauw niet gevonden worden door de brandstof, en bij de extreme hitte bij volle belasting zullen enkele zuurstofmoleculen gaan reageren met de altijd aanwezige stifstofmoleculen tot NO₂(Help! Stikstofprobleem!).
Als er teveel brandstof wordt ingespoten, dan vindt er door het zuurstoftekort een slechte verbranding plaats. Er zal roet ontstaan, zwarte rook dus.

Je kunt de hoeveelheid zuurstof vergroten door met een turbo extra lucht in de cilinder te blazen. Dan kan er ook meer brandstof in.
(Terzijde, als je lucht comprimeert met de turbo, wordt-ie heet. Hete lucht zet uit en bevat dus minder zuurstof per liter. Om dat te corrigeren is de aftercooler uitgevonden, dat is een ding dat de warme gecomprimeerde lucht uit de turbo afkoelt, waarmee extra veel koude zuurstof in de cilinder wordt geperst.)

En andersom, kun je de hoeveelheid ongewenste stikstofverbindingen verlagen door de verbrandingtemperatuur kunstmatig te verlagen met bijvoorbeeld een EGR-klep. Dat is een klep die gassen uit de uitlaat terugvoert naar de inlaat, waarmee de hoeveelheid zuurstofmoleculen in de cilinder verlaagd wordt.

Wim.

De Optimaal schreef :
Dat is voor mij zeer “on topic” van mijn motor Ik kom dan graag ook eens kijken!

madoc schreef : Bij een benzine is de brandstof lucht verhouding 14,7 op 1 bij diesel 14,5 op 1 bij een grote afwijking heb je geen ontbranding vandaar bij een diesel een voorkamer of een kom in de zuiger. Het lucht overschot is in de rest van de verbrandingsruimte

Zeerover schreef : Maar er zijn heel veel diesels zonder voorkamer of kom in de zuigers. Hoe werkt de diesel daar dan? Ik leer graag bij

Alle diesels hebben voorkamers, wervelkamers of komzuigers of zuiger met wervelkom of verbrandingskamer(ik weet eigenlijk niet hoe die heten)
Het is onmogelijk om de verbranding te starten buiten de grenzen van de brandstofverhouding.

Diesels zonder voorkamer hebben een hogere compressie verhouding en dus ook hogere eindcompressie druk en temperatuur. Nadeel is dan ook een nogal explosieve verbranding en daarmee gepaard gaande dieselklop. Om dit te verminderen is men voorkamer varianten gaan ontwikkelen met een wat geleidelijker ontbrandingsproces. Deze hebben ook een lagere compressie einddruk en lagere temperatuur en hebben om de koudstart te helpen een voorgloei stift in iedere voorkamer. In die voorkamer ontstaat de verbranding welke expandeerd naar de ruimte boven de zuiger. Direkt ingespoten diesels hebben een hogere verstuiverdruk dan voorkamer varianten.

Zeerover schreef :
Helaas, Zeerover, maar dat is onzin.
Al die voorkamers, wervelruimtes, holtes in zuigers enzovoort zijn vooral bedoeld om de brandstofdruppels uit de verstuiver uit elkaar te slaan en optimaal te verdelen met de gecomprimeerde lucht. Dat moet allemaal in een fractie van een seconde gebeuren.
Bovendien heeft een voorkamermotor het voordeel dat er een gloeipunt kan worden gemaakt als ontbrandingshulp, waarmee een wat lagere compressie volstaat vergeleken met een direct ingespoten motor.

Een voorkamer is meestal een kleine bolvormige ruimte met een schuine in-/uitgang naar de cilinder. Bij de compressieslag wordt de lucht schuin in die ruimte geperst waarmee een snelle draaiing ontstaat. Daar wordt de brandstof ingespoten, die door die draaiende lucht al vrij goed verdeeld wordt. Het mengsel ontbrandt en wordt dan razendsnel in de cilinder geperst, waar de verbranding verder gaat.
Zo kan een voorkamermotor toe met een iets lagere compressie, en kan de inspuitdruk ook wat lager zijn wat de constructie eenvoudiger en goedkoper maakt.
Een nadeel is dat er wel wat meer verliezen optreden.

Een nog oudere manier van brandstof vernevelen werkt met perslucht, dat wordt de brandstof met ongeveer 60 bar lucht in de cilinder geblazen en verneveld.

Maar voor elk type brandstofinspuiting/verneveling geldt dat de brandstof-luchtverhouding niet van belang is voor de ontbranding. Dit in tegenstelling tot de explosie(benzine)motoren.

fijn leerzaam onderwerp, dank aan àlle auteurs ! het wordt gewaardeerd!

Zeker!

Omdat ik toch bezig ben, even een verhaaltje over de brandstofinspuiting van een dieseltje.

Stel een viertact dieselmotor draait 3000 toeren per minuut.
Dat zijn 50 omwentelingen per seconde. Een hele omwenteling (van 360 graden) duurt dus 0,02 seconde.
De brandstofinspuiting zal plaatsvinden van vlak voor het bovenste dode punt (dat is wanneer de zuiger helemaal boven staat, bijna tegen de cilinderkop aan) tot vlak daarna, zeg over ongeveer 20 graden. Die inspuiting duurt dus 0,02 maal 20 gedeeld door 360 = ongeveer 0,001 seconde. Een duizendste seconde!

In die korte tijd moet de brandstof optimaal gemengd worden met de gecomprimeerde lucht en tot ontbranding komen. Dat is natuurlijk een grote uitdaging voor de motorenmakers.
Het helpt al enorm als de brandstof ultrasnel en als ultra fijne druppeltjes ingespoten wordt, maar hoe krijg je dat voor elkaar? Simpel, door de brandstof met hoge druk door heel kleine gaatjes te persen. Vergelijk het maar met water, uit een tuinslang krijg je een grove straal, uit een douchekop met relatief kleine gaatjes komt al wat fijner verdeeld water, maar uit een spuitlans van een hogedrukspuit komt een heel fijne nevel met een bloedgang.
Datzelfde principe wordt toegepast bij de inspuiting. Bosch vond een eeuw geleden de hogedruk inspuitpomp uit, waarmee brandstof kon worden verpompt met meer dan 200 bar. Er werden bijpassende verstuivers uitgevonden, waarin superkleine gaatjes zitten (het was een grote uitdaging om die gaatjes zo klein te boren!)
Maar daarmee waren ze er niet, want met alleen maar een pomp en kleine gaatjes krijg je een zeikstraaltje zonder duidelijk begin of einde.
Daarom zit er in een verstuiver een naald die nèt vrij kan bewegen. Die naald wordt door een sterke veer naar beneden gedrukt zodat de gaatjes geblokkeerd zijn. De brandstof wordt onderaan tegen de naald geperst, en als die druk hoog genoeg is wordt de naald een beetje omhoog gedrukt, waarbij de brandstof door de gaatjes ontsnapt. De naald valt daarna direct weer terug door de veerkracht, waarmee de inspuiting abrupt stopt. (Als je de motor langzaam rondtornt, zal de verstuivernaald bij de inspuiting een beetje op en neer klepperen wat een krakend geluid geeft. Kraken is in dit geval een goed teken).
Door dit vernuftig samenspel van hogedrukpomp en verstuiver, wordt de brandstof uiterst fijn verneveld en met (bijna) de geluidssnelheid in de cilinder gespoten.

Tegenwoordig kan het nòg beter, met een commonrail waarin de brandstof continue op 1000 tot 2000 bar wordt gehouden en met een elektronisch gestuurd klepje wordt doorgelaten, soms zelfs met meerdere deelinspuitingen per cyclus. Dat gaat allemachtig snel, met ultra weinig brandstof per inspuiting en met erg hoge druk. Je kunt je voorstellen dat zo’n klepje niet zo makkelijk te maken is. En je kunt je ook voorstellen dat de brandstof absoluut vrij moet zijn van klontjes en ander vuil.
Maar als het werkt, is de verneveling superfijn.

Wim.