TDI-Leistungsmessung: Berechnung der Normleistung?

Hallo,

nach den Bosch-Berechnungsvorschriften für die Normleistung müssen für Abweichungen von den Normbedingungen (+20°C und 1013 mbar) bei der Messung folgende Korrekturen berücksichtigt werden (umgerechnete Faustregeln):

-> pro 6K wärmerer Luft plus 1% Leistung
-> pro 10mbar niedrigerem Druck plus 1% Leistung.

Was passiert aber, wenn ein TDI in (mäßig) zu warmer oder zu hoher Umgebung gemessen wird?

Weil die Rußbegrenzung meistens ein paar mg/Hub über der Drehmobegrenzung liegt, machen sich höhere Temperaturen (-> leicht sinkende LMM-Werte) nicht direkt in einer Reduzierung der Enspritzmenge bemerkbar.

Bei zu geringem Druck wird nur der Lader etwas schärfer angesteuert, um den Sollwert des absoluten Ladedrucks zu halten -> der LMM-Wert bleibt gleich.
Die höhere Antriebsenergie für den Lader kommt dabei "fast zum Nulltarif" aus den Abgasen, so daß auch über den minimal höheren Gegendruck keine nennenswerte Motorleistung verlorengeht.

Wird also z.B. ein TDI höhen- und wetterbedingt bei +32°C und 953 mbar mit exakt der Papierleistung (nehmen wir den ATD / AXR) gemessen, so bekommt er als Normleistung bescheinigt:
-> Meßergebnis = 100 PS
-> 2% Aufschlag für die Hitze
-> 6% Aufschlag für den Umgebungsdruck.
(60 mbar "zuwenig" Druck entsprechen einem Sturmtief oder einer Ortshöhe von 750 m über NN).

Macht dann aufm Papier 108 PS = 8% Streuung nach oben, obwohl er unter Normbedingungen nach den o.a. Überlegungen auch nur 100 PS liefern würde.

Ich kann mir gut vorstellen, daß die oft gemessenen TDI-Leistungsstreuungen nach oben ihre Ursache zu großen Teilen in genau solchen, unnötigen Korrekturrechnungen haben.

Was meint Ihr dazu?

Hallo Ulf,

Ich stimme Dir zu, dass die Motorsteuerung die Leistung im Prinzip konstant halten sollte, zumindest innerhlab eines, so von Dir bezeichneten, mäßigen Temperatur/Druckbereichs.

Trotzdem wissen wir doch aus Erfahrung, dass TDI's bei Kälte besser gehen als bei heißen Temperaturen, Auch wenn in beiden Fällen nur die Drehmomentbegrenzung effektiv greift, sprich die Russbegrenzung immer noch überhalb der Drehmomentbegrenzung liegt.

Also hat Bosch doch zumindet phänomenologisch recht, hier einen Korrekturfaktor einzuführen.
(und vielleicht kennt irgendeiner bei Bosch auch die Ursache dafür - mir hat sich bis heute noch nicht erschlossen, warum TDI's bei gleicher MSG-Ansteuerung bei Kälte mehr Leistung haben als in der Sommerhitze)

Gruss, Georg

Georg_G hat folgendes geschrieben:

Also hat Bosch doch zumindet phänomenologisch recht, hier einen Korrekturfaktor einzuführen.

Das ist ja eine Universalkorrektur, egal für welchen Motor. Also hauptsächlich für Benzin-Sauger, weil die am empfindlichsten auf die Luftdichte reagieren.
Sorry, das hätte ich am Anfang besser dazugeschrieben.

Zitat:

und vielleicht kennt irgendeiner bei Bosch auch die Ursache dafür - mir hat sich bis heute noch nicht erschlossen, warum TDI's bei gleicher MSG-Ansteuerung bei Kälte mehr Leistung haben als in der Sommerhitze

Hm, mein AFN hatte im Winter tatsächlich bessere DZR-Werte als im Sommer.

Dem ASZ scheint die Jahresezeit aber praktisch egal zu sein, so daß ich die rätselhafte TDI-Sommerschlappheit (-> Suche ) eher auf VP37-Motoren beschränkt sehe . . .

Georg_G hat folgendes geschrieben:

...Trotzdem wissen wir doch aus Erfahrung, dass TDI's bei Kälte besser gehen als bei heißen Temperaturen, ...

Gefühlsmäßig ( ) hab ich den Eindruck, dass meiner (ASZ) bei trockenem Wetter besser geht, als bei feuchtem. Allerdings kann ich das nicht mit Messwerten belegen. Vielleicht beeinflusst die Luftfeuchtigkeit den LMM???

also mein mechanischer td hat bei knochentrockenen 0° auch am besten gezogen. und das ohne jegliche elektronische sensorik. ich habs einfach mal dadrauf geschoben, dass die kalte luft den höheren sauerstoffanteil hat, und meiner eh schon recht fett eingestellt war (rußgrenze - was ist das? )

joegolf hat folgendes geschrieben:

Gefühlsmäßig ( ) hab ich den Eindruck, dass meiner (ASZ) bei trockenem Wetter besser geht, als bei feuchtem. Allerdings kann ich das nicht mit Messwerten belegen. Vielleicht beeinflusst die Luftfeuchtigkeit den LMM???

Sobald die Straße naß oder feucht ist, erhöht sich der Rollwiderstand (Probe: im Getriebe-LL einen längeren Berg runterrollen und den Geschwindigkeitsaufbau bzw. die "Vmax" beobachten), was sensible Popometer beim Beschleunigen in höheren Gängen auch als ansatzweise Lahmheit empfinden könnten.

Die DZR-Zeiten verlängern sich auf nasser Piste übrigens auch . . .

Geht man davon aus, dass ein Motor bei Normbedingungen am Motorprüfstand abgestimmt wird, so müssen gewisse Grenzwerte eingehalten werden. Dazu zählen unter anderem Abgastemperatur, ATL-Drehzahl, Zylinderspitzendruck, Zylinderdruckanstiegsgeschwindigkeit etc.pp. Unter Einhaltung dieser Bedingung erhalte ich eine Leistung x! Verändern sich nun die Umgebungslufttemperatur und/oder -druck, so kann der Motor nicht mehr die Leistung x erreichen, da sonst die Grenzwerte verletzt werden.

Beispiel: Erhöht sich die Umgebungstemperatur z.B. auf 30°C so würde sich auch die Ansaugtemperatur und somit bei gleichbleibender Einspritzmenge auch die Abgastemperatur erhöhen und den Grenzwert überschreiten. Deshalb gibt es nach dem Drehmomentenkennfeld noch eine Ansauglufttemperaturkorrektur, welche die gewünschte Einspritzmenge mit einem bestimmten Faktor nach unten korrigiert....die Leistung sinkt.

Das gleiche ist auch bei einer Umgebungsdrucksenkung der Fall. Da der ATL auf Absolutdruck geregelt wird, müsste er theoretisch den fehlenden Druckbetrag ausgleichen. Das würde durch stärkere Ansteuerung erfolgen. Allerdings würde sich dann der ATL überdrehen, so dass der unter Normbedingungen geforderte Ladedruck nicht realisierbar ist. Folglich muss der Sollladedruck reduziert werden. Ladedruck sinkt.....Luftmasse sinkt...Einspritzmenge muss demnach auch sinken, da sonst Abgastemperatur zu hoch.

Realisert wird die Absenkung vom Sollladedruck über ein spezielles 3D-KF, bei dem auf der x-Achse die DRZ, auf der y-Achse der Umgebungsdruck und auf der z-Achse der Sollladedruck aufgetragen ist. Die Einspritzmenge wird im Drehmomenten-KF reduziert. Dort wird über die Drehzahl und dem Umgebungsdruck das Drehmoment aufgetragen. Die höchste Drehmomentkurve ist bei Normdruck eingetragen. Deshalb gibt es auch keine Leistungserhöhung, falls sich mal der Umgebungsdruck oberhalb des Normdruckes befindet.

Kommt zu einer Umgebungsdruckreduzierung auch noch eine Umgebungstemperaturerhöhung dazu, wird die Einspritzmenge wie oben beschrieben noch zusätzlich durch eine Korrkturkennlinie reduziert. Auch hier wird keine Einspritzmenge angehoben, wenn die Umgebungstemperatur unter der Normtemperatur liegt.

Grund dafür, dass die Einspritzmenge bzw. der Ladedruck nicht erhöht wird, wenn die Bedingungen 'günstiger' als die Normbedingunge sind, ist der Grenzwert Zylinderspitzendruck!

Gruß Ben

Ben1972 hat folgendes geschrieben:

Beispiel: Erhöht sich die Umgebungstemperatur z.B. auf 30°C so würde . . . Abgastemperatur erhöhen und den Grenzwert überschreiten . . . die Leistung sinkt. Das gleiche ist auch bei einer Umgebungsdrucksenkung der Fall. . . Luftmasse sinkt...Einspritzmenge muss demnach auch sinken, da sonst Abgastemperatur zu hoch. . . .Deshalb gibt es auch keine Leistungserhöhung, falls sich mal der Umgebungsdruck oberhalb des Normdruckes befindet. Grund dafür, dass die Einspritzmenge bzw. der Ladedruck nicht erhöht wird, wenn die Bedingungen "günstiger" als die Normbedingunge sind, ist der Grenzwert Zylinderspitzendruck!

Hi Ben,

von Dir war ja schon lange nix mehr zu lesen!

Die Ladedruckabsenkung bei sinkendem Umgebungsdruck kenne ich als "Höhen-Laderschutz".

Im Eingangsposting habe ich ja geschrieben " . . .wenn ein TDI in (mäßig) zu warmer oder zu hoher Umgebung gemessen wird . . ."
also noch bevor der Laderdrehzahl- bzw. -überhitzungsschutz eingreift.

Kennst Du denn die (ungefähren) Grenzwerte für Umgebungstemperatur und -druck, ab denen die Schutzfunktionen greifen?

Hallo Ulf,

sorry, dass ich so mich lange nicht mehr gemeldet habe, aber hatte wenig Zeit.

Grenzwerte dafür zu nennen ist schwierig. Das hängt in erster Linie davon ab, wieviel Abstand man zu den motorischen Grenzwerten hat. Auch ist die Qualität der Ladeluftkühlung sehr wichtig. Ich kenne Motoren, bei denen bereits bei 25 Grad Außentemperatur korrigiert wird, da nach LLK bereits über 70 Grad im Saugrohr anliegen. Hat man einen besseren LLK, der dann nur 40 Grad im Saugrohr anliegen lässt, so liegt die Grenze, ab der man korrigieren muss, natürlich höher.
Beim Turbolader ist das eher so, dass bei der Serienabstimmung die maximal mögliche Dauer-ATL-Drehzahl bei Nennleistung auch ausgenutzt wird, damit man den ATL nicht größer machen muss, als nötig (Turboloch, Anfahrschwäche). Nachteil ist natürlich, dass man dann bereits bei 100mbar weniger Luftdruck auch den Ladedruck um etwa den selben Betrag absenken muss.

Gruß Ben

Hallo Ben,

im Zusammenhang mit Begrenzungskennfeldern usw, noch eine Frage.

Bei meinem Polo habe ich die Kühlluftführung zum LLK aufgeweitet und abgedichtet.
Im Ergebnis habe ich LLT bis ~ 20K gegenüber dem Originalzustand gesenkt, d.h. der Lader muß jetzt entsprechend höhere Volumenströme bewältigen und dreht dadurch höher.

Andererseits verschiebt sich ja die LLT praktisch parallel zur Außentemperatur, d.h. der Lader rackert jetzt bei 30°C "nur" soviel, wie es ohne den Umbau bei 10°C der Fall wäre.

Extremfall: Der Lader rackert jetzt bei -20°C soviel, wie es ohne den Umbau bei -40°C der Fall wäre.

Läßt die EDC eigentlich zu, daß man den Lader auf diesem Weg überdreht, oder gibt es irgendwo ein "Frostbegrenzungskennfeld" für den Ladedruck?