Knock, Detonatie, Pre-Ignition, Dieselen... En Arme Mengsels.

[KIM]

Ik volg dit even heel aandachtig.
Als de sores met de XC opgelost is wil ik graag EGT gaan meten en eens kijken wat haalbaar is. Ik ga niet voor vermogen maar voor efficiëntie. ME7 zal wellicht nog meer mogelijk maken omdat deze standaard met wideband is uitgevoerd. De LPi mod zit er al in maar ik rijd vooralsnog op een voorzichtige 1,03 in deellast.
Eerst wat meer kennis vergaren voordat ik verder ga editen.

[BBS]

Stukje kennis verrijking is dit

Ik ben niet van plan om zelf iets te gaan doen met dat tuning verhaal.
Maar! ik ga dit verhaal nog eens goed doorlezen op een goed moment en pak dan mijn logjes erbij. Kijken of ik er dan nog net iets meer wijs uit kan worden wat er gebeurd is.

Heren, dank voor de uitleg, en voor dit heldere uiteen gezette topic!

[arjenT5R]

Nog even verder boordurend op dat stukje vermogens verlies, ja en nee natuurlijk.

Kijk 1 deel brandstof bevat een bepaalde hoeveelheid energie. En daar haal je het meeste effecientie uit volgens mijn grafiekje bij lambda 2.2 ergens.
Dat betekend niet dat je minder brandstof inspuit, het betekend alleen dat je je luchtovermaat aanpast.
en daar zijn onze auto's natuurlijk nog niet helemaal klaar voor  

Dat zou betekenen dat je luchtmassa 2,2 x zoveel moet worden bij een zelfde brandstof inspuiting.
Dus als je normaliter 240pk hebt bij 0,8 bar turbodruk moet je om dat zelfde vermogen te halen bij een lambda waarde van 2,2 dus dik 1,7 bar gaan draaien. Met de daarbij behorende opwarming van lucht vanwege onze kinder turbootjes noem maar op.
Je efficientie wordt wel groter dus je pak ook iets van je verlies wel weer terug. Je haalt nu eenmaal iets meer vermogen uit het zelfde deeltje brandstof.

Dus voor nu t geen wat makkelijker haalbaar is zijn de waarden van yits om lekker arm te cruisen en dan iets armer te draaien bij vollast. Maar dat is een verarming met afname van brandstof en niet met t toevoegen van lucht overmaat.

Het is wel iets wat in m'n hoofd blijft zitten dit, dus wie weet ooit ga ik voor een Lambda 2.2 auto  .
Ik heb iig gezien dat t mogelijk is bij de gasserati om lambda waardes boven de 2 te draaien zonder misfiring.

Maargoed first things first, zeg nou zelf 9% besparing op lpg klinkt al als muziek in de oren  

[KIM]

Met een benzine management zal het m.i. lastig zijn om op een serieus luchtoverschot te draaien. Bij een diesel gaat dat veel beter. In het OV reden er een aantal bussen op LPG en die maakten gebruik van een dieselmotor die geschikt was gemaakt voor LPG ipv een benzinemotor.
Door de hogere compressieverhouding van deze motoren kom je dan ook beter aan je drukken dan lijkt me.

[arjenT5R]

Met een benzine management zal het m.i. lastig zijn om op een serieus luchtoverschot te draaien. Bij een diesel gaat dat veel beter. In het OV reden er een aantal bussen op LPG en die maakten gebruik van een dieselmotor die geschikt was gemaakt voor LPG ipv een benzinemotor.
Door de hogere compressieverhouding van deze motoren kom je dan ook beter aan je drukken dan lijkt me.

Hoge compressie is ook weer knock, lage compressie en hoog lucht overschot is ideaal voor lean burn.
Hoge compressie is hogere eind druk is hogere eind temperatuur en dat wil je dus eigenlijk weer niet, vanwege t knock en pre-ignition verhaal.

Hier aan nog even een kleine toevoeging, als t eenmaal bezig gaat in m'n hoofd ...
Eigenlijk is t allemaal niet meer dan logisch, voor t otto principe heb je een ontbrandbaar mengsel nodig dus iets wat binnen de explosie grenzen valt. En een ontstekingsbron, hetzij vonk, danwel anders. Het comprimeren van het mengsel is eigenlijk alleen omdat je anders wel een absurd grote motor krijgt en het is iets wat automatisch gebeurd bij het aanzuigen etc. van een normale verbandings motor.
Bovenstaand gaat alleen op voor een geblazen motor waarbij je dus zelf het mengsel er in drukt.
Bij een benzine turbo dus lucht er in drukken met de turbo en benzine/gas bij mengen. Dat comprimeren en dan op gewenste moment ontsteken met bougie. (gebeurt dit zoals bij onderstaand een diesel dat heb je dus pre-ignition).
Allemaal heel theoretisch weer hoor want zonder compressie geen motor. En om nu t hele otto 4 slag principe opnieuw uit te leggen is ook weer zowat...  
Compressie bij een otto motor is dus om de efficientie omhoog te halen van het formaat motor, evenals het toevoegen van een turbo  . Maar zoals bovenstaand beschreven is teveel compressie niet ideaal vanwege opwarmen en kans op zelfontsteking, knock, pingelen, detonatie, pre-ignition en dieselen dus  


Oke het wordt alweer langdradig haha, dan het diesel principe, je hebt een zelf ontbrander en dat mengsel wil alleen fikken bij flinke samendrukking en warmte. Dus vandaar de hoge compressie bij een diesel motor. Hogere compressie  is hogere einde druk is hogere eind temperatuur, lucht comprimeren is lucht opwarmen. Dus een flinke luchtovermaat er in met de turbo (of aanzuigen bij n/a diesel) dan flink comprimeren is dus opwarmen dan diesel er bij inspuiten en boem!
Diesel inspuiten dus op het juiste moment, anders dan bij benzine want daar comprimeren we het mengsel. En ontsteken we met een bougie bijvoorbeeld kan dus ook met diesel...  
Nogmaals bovenstaand klopt natuurlijk niet helemaal maar in grote lijnen heb je daar wel de hoofdredenen te pakken van Lage compressie bij een Geblazen otto motor. En de hoge compressie bij een iedere motor die gebruik maakt van het diesel principe, compressie is dus bij een diesel motor nodig voor het ontsteken van het mengsel en natuurlijk net als bij het otto principe voor de efficientie dus meer vermogen uit kleinere motor. Dit helpen we dan ook nog eens met een turbo.


LPG bij mengen is bekend, doen ze in de uk nog wel eens idd   gaat ook wel eens mis  

LNG/CNG heeft een nog hogere klopvastheid en dus ideaal om als "dual fuel" te gebruiken.
Zie stadbussen, vrachtwagens, overheids en gemeente busjes/pickups die allemaal met aardgas teksten en cilinders rond rijden.
Die draaien soms wel 98% aardgas. Uiteindelijk heb je natuurlijk altijd je procentje diesel nodig voor de ontbranding.

Edit:
Eea zal dus best mogelijk zijn maar is niet ff zomaar gedaan  
Een standaard motormanagement zal niet geschikt zijn om dit zomaar ff te regelen.
Ook ik heb geen idee met welk mengsel je nog lekker stationair kan draaien bijvoorbeeld.

Zie het als een meerjaren project en wie weet lukt t wel nooit  
de theorie is er. En de motoren die zijn er ook.
En ik wil geen diesel op aardgas of lpg, ik wil een spark ignited lean mean burning machine  
Ooit ..  

[KIM]

Ik pik mijn graantje wel even mee 

Ik wil in eerste instantie een betrouwbare auto en daarom niet teveel experimenteren (of het moet in heel voorzichtige stapjes gebeuren).

[arjen850]

Ik pik mijn graantje wel even mee 

Ik wil in eerste instantie een betrouwbare auto en daarom niet teveel experimenteren (of het moet in heel voorzichtige stapjes gebeuren).

Gewoon een R extra erbij Op lpg, daarmee experimenteren, En de rode gewoon als dagelijkse auto😀

[KIM]

Ja nog een auto om aan te sleutelen....
Ik vind twee wel genoeg. Overigens doe ik het aan de XC; dat is de daily geworden.

[arjenT5R]

Ik heb geen idee hoe ver ik kom hoor, eerst maar eens de dubbele map en wideband regeling en dat stabiel draaiende hebben.

De Holstet 40 met 2.0bar turbodruk voor 250pk komt over een paar jaar wel als ik de boel allemaal wat beter begrijp 

Ergens weet ik dat t kan, maar je moet ook ergens beginnen 

[arjenT5R]

Nog ff eea toegevoegd aan bovenstaande post 

[leons850]

*knip

Zie het als een meerjaren project en wie weet lukt t wel nooit 
de theorie is er. En de motoren die zijn er ook.
En ik wil geen diesel op aardgas of lpg, ik wil een spark ignited lean mean burning machine 
Ooit .. 

Zo moet de titel gaan heten.

Ik heb geen idee hoe ver ik kom hoor, eerst maar eens de dubbele map en wideband regeling en dat stabiel draaiende hebben.

De Holstet 40 met 2.0bar turbodruk voor 250pk komt over een paar jaar wel als ik de boel allemaal wat beter begrijp 

Ergens weet ik dat t kan, maar je moet ook ergens beginnen 

dat rijdt toch voor geen meter?
Een holset 40 op 2.0 bar? Tevens heb je dan dus helemaal geen hoge temperatuur dus wat minder volume wat langs de turbo gaat en dus nog meer lag....
Of is dit dan puur vanuit onderzoek gedreven of het kan?

Ik kan mij vergissen hoor, reuze interessant dit! 

[arjenT5R]

Natuurlijk rijdt dit voor geen meter leon...

Ik ga ook niet werkelijk een holstet 40 aan m'n auto knopen om dit verhaaltje te kunnen bewijzen.

Maar een goede hybride turbo van een diesel zou meer uitkomst kunnen bieden.

Turbo diesels draaien allemaal op flinke lucht overmaat.
Allemaal vanwege efficientie en uitstoot.

Wat dat aangaat lopen we mijns inziens gewoon achter aan de otto kant.
Maar hier zal een heule goede reden voor zijn hoor, en waarschijnlijk ga ik hier ook tegenaan lopen  

Wat ik zeg first things first, eerst eens wat haalbare dingen en dan verder dromen  

oh en Leon pas op, t mengsel is kouder... nee minder warm. Het is niet ineens koude lucht die je uitademt het zijn nog steeds flinke explosies  

Begreep al een beetje van yits dat ie niet verder kwam dan Lambda 1,5... dusja t zal vast even klootzakken worden om ergens te komen. Als t uberhaupt lukt.....

[Piet]

Mooi plaatje die "lean burn otto cycle combustiom", dat zegt eigenlijk alles.
.
Even nog iets simpels voor in het achterhoofd wat helpt de gedachten te bepalen over de ontbranding en mengselverhoudingen in het bijzonder. Armer of rijker.
Hier en daar een beetje in herhaling vallend tov eerdere postst hier.

Het is niet de brandstof die de energieleverancier is maar de zuurstof.

Zuurstof is gratis, brandstof moet voor worden betaald.

Voor maximum vermogen willen we dus dat zuurstofmoleculen die we er met zoveel moeite in zo groot mogelijke hoeveelheden in de cilinders hebben geprobeerd  te persen dan ook wel allemaal verbruikt worden.
In een ideaal mengsel worden alle zuurstofmoleculen verbruik bij een mengselverhouding (zuurstof tot brandstof) van 14.7 bij benzine en een mengselverhouding van 15.5.
Stoichiometrisch.

Alleen is een ideaal homogeen mengsel in de cilinders onhaalbaar.

Dus om maximaal vermogen te maken, ofwel alle O2 te verbranden moet er een overmaat brandstof worden toegevoegd om er voor te zorgen dat alle O2 moleculen een chemische reactie kunnen aangaan met de brandstofmoleculen.
We willen vermogen, daar moeten we dan voor betalen.

Andersom.. als we zo weinig mogelijk willen betalen moeten we er dus voor zorgen dat alle duurbetaalde brandstofmoleculen verbruikt worden.
In dat geval moeten we dus zorgen voor een overmaat aan O2 moleculen, zodat we zeker weten dat alle brandstofmoleculen verbruikt worden.

Nu betekent dat natuurlijk niet dat in geval van het willen maken van vermogen we dan maar een flinke dot extra brandstof toevoegen om er zeker van te zijn dat alle zuurstof verbruikt wordt.
En als we zo zuinig mogelijk willen rijden de brandstofkraan (injectors) flink dichtdraaien om er voor te zorgen dat alle brandstof verbruikt wordt.

Ideaal is nog steeds een stoichiometrische verbranding.
Dus het mooiste is nog steeds om in geval van vermogenswens net genoeg extra brandstof toe te voegen opdat alle O2 moleculen verbruikt worden, maar niet veel meer.
Andersom bij lichte load net genoeg minder brandstof toe te voegen opdat alle brandstofmoleculen verbruikt worden, maar niet veel minder.

Tot zover gaat dit verhaal voor benzine en lpg gelijk op

Echter gaan er nog andere factoren spelen hierbij komt dan de link met knock.
Hierin gaan lpg en benzine van elkaar verschillen.

Voor het meeste vermogen ligt de ideale AFR voor benzine ergens in ce buurt van 12.5.
Echter heeft benzine een sterkere neiging tot knock als lpg.
En onder WOT bij een turbomotor komt deze vrij snel om de hoek kijken.
Om dit tegen te gaan en te zorgen dat door knock en daarmee de knockretard het vermogen inkakt (om nog maar niet te spreken van de schade die knock veroorzaakt) zetten we de AFR rijker tot ongeveer 11.8, dit is zinvol omdat extra  benzine(damp) een verkoelend effect heeft en daarmee knock tegen gaat. Sterker nog indien de ECU knock detecteert gaat hij juist nog eens extra benzine inspuiten (knock fuel enrichement).

Bij lpi is dit heel anders, extra lpi  heeft nl geen verkoelend effect.
Nu heeft lpi daarentegen juist veel minder neiging tot knock.
Lager gaan zitten met de AFR dan optimaal is voor het vermogen heeft dus geen zin.
Sterker nog juist ongewenst, omdat de boel alleen maar heter wordt juist.
Vanwege dit averechtse effect heb ik in de lpi-switcher de knockfuel enrichement ook uitgeschakeld voor lpi.

Dar arm lopen bij stationair en lichte load... is dat nu niet schadelijk, wordt de boel dan niet te heet met verbrandde kleppen als gevolg etc.
De theorie is mooi, maar hoe is het in de praktijk.

Welnu ik  rij nu al jaren met  een AFR op 15.6 (benzine) stationair en lichte load (cruisen)  en ik heb het "geluk" gehad na ongeveer een jaar mijn motor uit elkaar te mogen halen na een wat onfortuinlijk verlopende montage van een oliekoelerslang.
Wat opviel is de wittige, lichtgrijze aanslag die je bij arm lopen kan verwachten. Echter aan kleppen, zuigers, zuigerveren, klepzittingen etc totaal geen schade alles in de kop nog in perfecte conditie.
Ook opvallend was dat er vrijwel geen koolaanslag aanwezig was, de boel erg schoon was juist.

Uiteindelijk  is die Afr van 14.7 die standaard is alleen maar ten faveure van de werking katalysator.
Van een afr van 15.6 gaat de catalysator overigens niet stuk, alleen wekt die niet optimaal meer.
Maar dan komen we bij de milieutechnische aspecten van het geheel, wat weer een heel verhaal apart is, wat buiten de scope van het topic valt.
Laat ik het er op houden dat rijden met een Afr van 15.6 bij lichte load mij nog geen milieucrimineel maken, integendeel.

[Hans Duiven]

Mooi plaatje die "lean burn otto cycle combustiom", dat zegt eigenlijk alles.
.
Even nog iets simpels voor in het achterhoofd wat helpt de gedachten te bepalen over de ontbranding en mengselverhoudingen in het bijzonder. Armer of rijker.
Hier en daar een beetje in herhaling vallend tov eerdere postst hier.

Het is niet de brandstof die de energieleverancier is maar de zuurstof.

Zuurstof is gratis, brandstof moet voor worden betaald.

Voor maximum vermogen willen we dus dat zuurstofmoleculen die we er met zoveel moeite in zo groot mogelijke hoeveelheden in de cilinders hebben geprobeerd  te persen dan ook wel allemaal verbruikt worden.
In een ideaal mengsel worden alle zuurstofmoleculen verbruik bij een mengselverhouding (zuurstof tot brandstof) van 14.7 bij benzine en een mengselverhouding van 15.5.
Stochiometrisch.

Alleen is een ideaal homogeen mengsel in de cilinders onhaalbaar.

Dus om maximaal vermogen te maken, ofwel alle O2 te verbranden moet er een overmaat brandstof worden toegevoegd om er voor te zorgen dat alle O2 moleculen een chemische reactie kunnen aangaan met de brandstofmoleculen.
We willen vermogen, daar moeten we dan voor betalen.

Andersom.. als we zo weinig mogelijk willen betalen moeten we er dus voor zorgen dat alle duurbetaalde brandstofmoleculen verbruikt worden.
In dat geval moeten we dus zorgen voor een overmaat aan O2 moleculen, zodat we zeker weten dat alle brandstofmoleculen verbruikt worden.

Nu betekent dat natuurlijk niet dat in geval van het willen maken van vermogen we dan maar een flinke dot extra brandstof toevoegen om er zeker van te zijn dat alle zuurstof verbruikt wordt.
En als we zo zuinig mogelijk willen rijden de brandstofkraan (injectors) flink dichtdraaien om er voor te zorgen dat alle brandstof verbruikt wordt.

Ideaal is nog steeds een stochiometrische verbranding.
Dus het mooiste is nog steeds om in geval van vermogenswens net genoeg extra brandstof toe te voegen opdat alle O2 moleculen verbruikt worden, maar niet veel meer.
Andersom bij lichte load net genoeg minder brandstof toe te voegen opdat alle brandstofmoleculen verbruikt worden, maar niet veel minder.

Tot zover gaat dit verhaal voor benzine en lpg gelijk op

Echter gaan er nog andere factoren spelen hierbij komt dan de link met knock.
Hierin gaan lpg en benzine van elkaar verschillen.

Voor het meeste vermogen ligt de ideale AFR voor benzine ergens in ce buurt van 12.5.
Echter heeft benzine een sterkere neiging tot knock als lpg.
En onder WOT bij een turbomotor komt deze vrij snel om de hoek kijken.
Om dit tegen te gaan en te zorgen dat door knock en daarmee de knockretard het vermogen inkakt (om nog maar niet te spreken van de schade die knock veroorzaakt) zetten we de AFR rijker tot ongeveer 11.8, dit is zinvol omdat extra  benzine(damp) een verkoelend effect heeft en daarmee knock tegen gaat. Sterker nog indien de ECU knock detecteert gaat hij juist nog eens extra benzine inspuiten (knock fuel enrichement).

Bij lpi is dit heel anders, extra lpi  heeft nl geen verkoelend effect.
Nu heeft lpi daarentegen juist veel minder neiging tot knock.
Lager gaan zitten met de AFR dan optimaal is voor het vermogen heeft dus geen zin.
Sterker nog juist ongewenst, omdat de boel alleen maar heter wordt juist.
Vanwege dit averechtse effect heb ik in de lpi-switcher de knockfuel enrichement ook uitgeschakeld voor lpi.

Dar arm lopen bij stationair en lichte load... is dat nu niet schadelijk, wordt de boel dan niet te heet met verbrandde kleppen als gevolg etc.
De theorie is mooi, maar hoe is het in de praktijk.

Welnu ik  rij nu al jaren met  een AFR op 15.6 (benzine) stationair en lichte load (cruisen)  en ik heb het "geluk" gehad na ongeveer een jaar mijn motor uit elkaar te mogen halen na een wat onfortuinlijk verlopende montage van een oliekoelerslang.
Wat opviel is de wittige, lichtgrijze aanslag die je bij arm lopen kan verwachten. Echter aan kleppen, zuigers, zuigerveren, klepzittingen etc totaal geen schade alles in de kop nog in perfecte conditie.
Ook opvallend was dat er vrijwel geen koolaanslag aanwezig was, de boel erg schoon was juist.

Uiteindelijk  is die Afr van 14.7 die standaard is alleen maar ten faveure van de werking katalysator.
Van een afr van 15.6 gaat de catalysator overigens niet stuk, alleen wekt die niet optimaal meer.
Maar dan komen we bij de milieutechnische aspecten van het geheel, wat weer een heel verhaal apart is, wat buiten de scope van het topic valt.
Laat ik het er op houden dat rijden met een Afr van 15.6 bij lichte load mij nog geen milieucrimineel maken, integendeel.

aan de bougies neem ik aan?

[Piet]

Nee, kleppen, compressiekamers ook.
Gewoon een heel dun laagje wat grijzige aanslag op plaatsen waar anders die zwarte koolaanslag zit.
De motor blijft veel schoner en daarmee zijn er ook veel minder plekken waarop detonatie/pre-ignition kan ontstaan.