Flusso d'aria: Confronto insolito TDI vs. 1.8T

Ciao,

Confrontando i dati relativi alla massa d'aria registrati dai motori TDI e i dati casuali relativi alla massa d'aria dei motori a benzina, ottengo delle correlazioni che sembrano strane.

Nei vecchie motorizzazioni a benzina 1.8T, con valori di lambda inferiori a 1, si può presumere che tutta l'aria aspirata venga bruciata. Per il motore da 150 CV non modificato della Polo 9N GTI, un utente su 9N.info ha indicato che le massime quantità di aria aspirata registrate si attestano nell'intervallo di 128-130 g/sec.

Nel motore TDI da 150 CV (ARL), a causa dell'eccesso di aria, non tutta l'aria viene bruciata. La quantità di aria non bruciata deve quindi essere calcolata in base alla quantità di iniezione al punto di massima potenza (4000 giri/min).
54 mg/dose (diesel) * 14,5 = 783 mg/dose (aria).
Tradotto in termini di flusso di massa (g/sec), questo equivale a:
Flusso di massa LuMa = (LuMa / Hub) * giri/minuto / 30000 = 104,4 g/sec.
Questi sono solo l'81% di un 1.8T con la stessa potenza massima!

Come si concilia tutto questo?

L'efficienza massima (Pmax) del sistema ARL, calcolata in relazione alla massa d'aria bruciata, è effettivamente superiore di circa il 23% rispetto a un sistema 1.8T con lo stesso valore di Pmax?

Oppure i calcoli basati su dati di log errati o manipolati vengono distorti? Ad esempio, nel caso dell'ARL, i valori diagnostici del software MSG per la situazione attuale della luminosità sembrano indicare una sottostima di circa il 2%.
Per il 1.8T, non posso fare dichiarazioni in merito a questo argomento a causa della mancanza di accesso al software.

Ciao Ulf,

I vecchi motori 1.8T sono dotati di una testata con 5 valvole (3 di aspirazione e 2 di scarico). È evidente che questo permette un flusso d'aria maggiore rispetto alle 2 valvole presenti nel motore 1.9 TDI.

Nei motori a benzina, a differenza dei motori TDI, non è necessario creare un vortice nell'aria in ingresso, il che favorisce anch'esso la portata.
Nei versioni 2.0 16V TDI con valvole a vortice commutabili, il confronto potrebbe risultare migliore.

Cordiali saluti, Rainer.

Citazione:

Nei motorizzazioni 2.0 16V TDI con valvole a vortice commutabili, il confronto potrebbe risultare migliore.

Certo, dimmi pure il testo che vuoi tradurre.

Motore CFFB: 900 mg/H di massa d'aria a 4000 giri/min -> 120 g/s con un elevato eccesso di aria. Ciò significa che, tenendo conto dell'efficienza, si ottiene una potenza ancora maggiore rispetto a un motore a benzina. In un motore a benzina, una parte significativa del carburante viene sprecata per il raffreddamento, quindi l'efficienza del diesel, che è molto migliore in questo punto di funzionamento, non sorprende poi così tanto.

A quelle velocità di 4000 giri al minuto, la quantità di carburante iniettata è di circa 47,7 mg/h, il che significa che, nonostante il filtro antiparticolato, è inferiore a quella di un motore ARL, mentre la potenza effettiva (potenza nominale del motore CFFB: 140 CV) dovrebbe essere simile a quella di un motore ARL, e potrebbe persino essere superiore.
47,7 mg/H * 14,5 = 691 mg/H. Massa d'aria teorica necessaria per la combustione completa (92 g/s). In questo caso, è possibile ricavare i valori effettivi anche tramite il rapporto aria/carburante (lambda).

La pressione di carica necessaria, tra l'altro, è significativamente inferiore rispetto al sistema ARL.
Chi desidera viaggiare velocemente senza sprecare grandi quantità di carburante, dovrebbe optare per il diesel.
Oggi, per quanto riguarda i modelli "Schleicher", non fa più molta differenza se si opta per un motore TDI o TSI, poiché i motori TSI non sono male nelle condizioni di basso carico.

Cordiali saluti, Rainer.

dieselschrauber ha scritto:

. . . è evidente che si ottiene una portata di massa superiore rispetto a quella ottenibile con le 2 valvole presenti nel 1.9 TDI. Inoltre, nel motore a benzina non è necessario creare una vortice nell'aria in ingresso come nel motore TDI, il che favorisce anch'esso la portata.

Ciao Rainer,

La tua risposta, secondo me, si concentra sulla quantità di aria necessaria o sulla domanda di "quanta pressione di sovralimentazione è necessaria per raggiungere un flusso di massa di xy?".

Non è questo il punto, perché i dati sul flusso d'aria descrivono già il (risultato) che hai ottenuto con le tue considerazioni.

Al contrario rispetto al messaggio originale, sembra che il motore 1.8T richieda circa il 23% di aria in più (o, più precisamente, l'ossigeno contenuto in essa) rispetto al motore ARL per generare una potenza utilizzabile di 150 cavalli.
È risaputo che i motori a benzina consumano più carburante rispetto ai motori TDI. Tuttavia, finora ho attribuito questo a diverse cause: la miscela aria-benzina troppo ricca durante la massima accelerazione, il minore potere calorifico della benzina rispetto al diesel e le valvole a farfalla che riducono l'efficienza durante il funzionamento a carico parziale.
Che il 1.8T, nonostante la sua avanzata struttura delle valvole, sembri essere un motore ad alto consumo di aria a pieno carico (23% di consumo in più, se i dati sono corretti), è una cosa nuova per me.

Ciao Ulf,

Certo, ho già capito, ho aggiunto anche alcuni dati reali.
Due ragioni principali per una minore efficienza nei motori a benzina turbo sono...
- minore densità.
- Raffreddamento del carburante necessario in condizioni di carico elevato.

Vedi anche:
http://books.google.ch/books?id=L86jwC6tMw4C&lpg=PA173&ots=Cs9s6xHVI4&dq=wirkungsgrad%20abh%C3%A4ngig%20von%20verdichtung&hl=de&pg=PA173#v=onepage&q=wirkungsgrad%20abh%C3%A4ngig%20von%20verdichtung&f=false

Cordiali saluti, Rainer.

dieselschrauber ha scritto:

Ci sono 2 ragioni fondamentali per un minore rendimento nei motori a benzina turbo: ... . . . - È necessario il raffreddamento del carburante in condizioni di carico elevato.

Certo, il carburante non bruciato riduce l'efficienza legata al carburante . Tuttavia, rapporti aria/carburante intorno a 0,9 sembrano fornire le prestazioni migliori in assoluto, come si può vedere, ad esempio, in questo:
http://www.google.de/imgres?q=wirkungsgrad+Ottomotor+Lambda&hl=de&sa=X&biw=1558&bih=746&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=w9xeCkv2YvS11M:&imgrefurl=http://www.t4-wiki.de/wiki/Lambda-Wert&imgurl=http://www.t4-wiki.de/wiki/images/thumb/Einfluss_von_Lambda.jpg/250px-Einfluss_von_Lambda.jpg&w=250&h=236&ei=Q1hAUOqnBKnS4QTVwYHQAQ&zoom=1&iact=hc&vpx=380&vpy=445&dur=1609&hovh=188&hovw=200&tx=103&ty=118&sig=102985289735157713139&page=1&tbnh=127&tbnw=135&start=0&ndsp=33&ved=1t:429,r:26,s:0,i:154
Secondo quanto riferito, nei motori come il 150 CV 1.8T, la massa d'aria fornita per un motore a benzina viene utilizzata in modo quasi ottimale... ?
Oppure, la curva lambda-Pmax nei motori turbo si comporta in modo fondamentalmente diverso?

Un motore 1.8T non funziona con un rapporto aria/carburante di 0.9. A pieno carico, sarebbe troppo magro. A minimo e a carico parziale, il rapporto è approssimativamente 1, come misurato/calcolato. A pieno carico, la maggior parte delle sonde lambda sono disattivate e la gestione avviene in base a una mappa predefinita (il valore visualizzato in VCDS non è quindi il 100% corretto).

Il tuo link è inoltre inutilizzabile. In queste pagine ci sono molte assurdità.

Il valore di lambda di una sonda a salto è solo un valore di tensione che non ha nulla a che vedere con il lambda reale.

Nei motori diesel, il valore di lambda non viene rilevato.

Nel vecchio T4, non. È difficile guardare oltre i propri interessi, altrimenti si rischia di giudicare tutti allo stesso modo.

mullemaus ha scritto:

Un motore 1.8T non funziona con un rapporto lambda di 0,9. A pieno carico, sarebbe troppo magro. Al minimo e in condizioni di carico parziale, il rapporto lambda è approssimativamente 1, come misurato/calcolato. A pieno carico, la maggior parte dei sensori lambda sono disattivati e si procede in base alla mappa di controllo.

OK, se il rapporto lambda scende sotto circa 0,9 a pieno carico (WOT) e almeno il grafico nel mio link è più o meno corretto, allora il 1.8T, a pieno carico, probabilmente si "inumidisce" con carburante per evitare che l'hardware si surriscaldi (è qualcosa che bisogna considerare alla luce dei prezzi attuali della benzina).
In questo modo, è più facile comprendere il consumo di aria a pressione massima (Pmax) significativamente più elevato rispetto a un motore TDI più potente.

I grafici o le schermate di VCDS non forniscono informazioni accurate. I valori di lambda (anche quelli rilevati da una sonda ad ampio spettro dopo il catalizzatore) non vengono visualizzati correttamente in VCDS. Il valore mostrato non corrisponde al valore reale.

Dipende dal calcolo dei parametri di funzionamento e dall'invecchiamento dei sensori, ecc. In realtà, si possono verificare deviazioni di 0,1 - 0,2 in tempi brevi. Il mancato rispetto delle specifiche del produttore, come gli intervalli di sostituzione, contribuisce ulteriormente a questo problema.

Ciao,

ulf ha scritto:

OK, se il valore scende sotto circa 0,9 in WOT e almeno la grafica nel mio link è più o meno corretta, allora è probabile che il 1.8T, a pieno carico (WOT), venga alimentato con una quantità di carburante sufficiente per evitare che l'hardware si surriscaldi (una cosa da tenere presente, considerando i prezzi attuali della benzina). In questo modo, è possibile comprendere meglio il consumo di aria

Pmax significativamente più elevato rispetto a un motore TDI più potente.

Al contrario, quando la pressione del collettore di aspirazione (Lambda) diminuisce, anche la quantità d'aria aspirata diminuisce (o, più precisamente, è il contrario).
Come possibile causa dei valori elevati delle masse d'aria nel 1.8T, potrei immaginare che il sistema di gestione del motore (MSG) riceva un valore di sostituzione elevato quando è a pieno carico, in modo da consentire l'iniezione della quantità di carburante necessaria per il pieno carico (una sorta di trucco a diodi integrato nella fabbrica ). Questo veniva fatto anche ai tempi dei motori aspirati, con un interruttore di carico massimo sulla valvola a farfalla che disattivava la regolazione lambda, consentendo al motore di arricchirsi notevolmente.

Saluti, Uli.

Ciao,

OK, se il valore scende sotto circa 0,9 in WOT e almeno la grafica nel mio link è più o meno corretta, allora è probabile che il 1.8T, a pieno carico (WOT), venga alimentato con una quantità di carburante sufficiente per evitare che l'hardware si surriscaldi (una cosa da tenere presente, considerando i prezzi attuali della benzina).
In questo modo, è possibile comprendere meglio il consumo di aria Pmax significativamente più elevato rispetto a un motore TDI più potente.

Al contrario, se con un motore a iniezione diretta la miscela diventa troppo magra (Lambda scende), anche la quantità di aria aspirata diminuisce (o, più precisamente, è il contrario).
Come possibile causa dei valori elevati delle masse d'aria nel 1.8T, potrei immaginare che il sistema di gestione del motore (MSG) riceva un valore di sostituzione elevato quando è a pieno carico, in modo da consentire l'iniezione di carburante necessaria per quel carico (una sorta di trucco a diodi integrato nella fabbrica ). Questo veniva fatto anche ai tempi dei motori aspirati, con un interruttore di carico massimo sulla valvola a farfalla che disattivava la regolazione lambda, permettendo al motore di arricchirsi notevolmente.

Saluti Uli

Quando il valore di lambda diminuisce, ad esempio da 1 a 0,88, non è detto che la potenza diminuisca. Al contrario, se l'accensione e la pressione di sovralimentazione sono corrette (ad esempio, su un motore 1.8T), la potenza può aumentare. Tuttavia, questo valore non è significativo sotto carico, poiché in genere si guida all'interno di una mappa predefinita. Il valore visualizzato è solo un calcolo e il valore della massa d'aria viene determinato da più fattori, tra cui le curve di riferimento e i fattori di correzione, ecc.

Ciao,

mullemaus ha scritto:

Quando la lambda scende, ad esempio da 1 a 0,88, non è detto che la potenza diminuisca. Al contrario, se l'accensione e la pressione di sovralimentazione sono corrette (ad esempio, su un 1.8T), la potenza può aumentare. Tuttavia, a pieno carico, il valore non è significativo, poiché si guida comunque con una mappa predefinita. Il valore visualizzato è solo un calcolo e il valore della massa d'aria viene determinato da più fattori. Curva di riferimento + fattori di correzione, ecc.

Il collegamento tra il lambda e le prestazioni è chiaro, e non ho affermato altro (come si può vedere sopra, nel riferimento al sensore del corpo farfallato). Molti motori a benzina in passato avevano l'arricchimento della miscela a pieno carico, non solo per il raffreddamento interno, ma anche per raggiungere i valori di potenza dichiarati nel catalogo.
Ho semplicemente contestato Ulf, che aveva detto, in sostanza: "con l'eccesso di carburante, il consumo di aria di Pmax, che è significativamente più alto rispetto a un TDI performante, diventa più comprensibile".

A causa del valore di LM indicato, sarebbe interessante vedere un log completo a pieno carico sull'intero intervallo di giri. Se il valore rimane costante, ho ragione a sostenere che viene utilizzato un valore di sostituzione. Se invece cambia, allora viene effettivamente calcolato continuamente.

Ciao Uli (che sul misuratore AFN visualizza costantemente 1275 mg/H).

Uli S. ha scritto:

A causa del valore di LM indicato, sarebbe interessante vedere un log completo su tutto l'intervallo di giri. Se il valore rimane costante, ho ragione riguardo alla mia affermazione sul valore di sostituzione. Se cambia, allora viene effettivamente calcolato continuamente.

Vedi l'immagine.

Citazione:

Saluti, Uli (che sul AFN visualizza costantemente 1275mg/H ).

. . . perché lì termina la scala diagnostica. Se la pressione di sovralimentazione è quella di serie, probabilmente hai una grossa perdita d'aria .

Considerando il valore di LM indicato, sarebbe interessante vedere un log completo su tutto l'intervallo di giri. Se il valore rimane costante, ho ragione riguardo alla mia ipotesi sul valore di sostituzione. Se invece cambia, allora viene effettivamente calcolato continuamente.

Il valore aumenta costantemente fino al limitatore di giri. Il valore massimo si raggiunge quindi a un regime di giri elevato. In media, un motore 1.8T produce circa 121 grammi di ossigeno al secondo a 150 cavalli.

Ciao,

ulf ha scritto:

http://www.motor-talk.de/bilder/lmm-logfile-1-8t-150ps-werte-ok-g37236777/a3lmm-i203827354.html -> Colonna F

ok, tutto chiaro.

Citazione:

Saluti, Uli (che registra costantemente 1275 mg/H con l'AFN ). . . perché lì termina la scala diagnostica. Se la pressione di sovralimentazione è quella di serie, probabilmente hai una grossa perdita d'aria

.

No, da che una volta sull'autostrada è andato in modalità di emergenza con un messaggio di "segnale LMM non plausibile", da allora viaggio con una resistenza. Preferisco eliminare componenti inutili che possono rompersi e causare situazioni pericolose. Comunque, l'EGR è "guasta", quindi a cosa serve il sensore di massa d'aria? Finché non si utilizza l'acceleratore in modo digitale, non produce più fumo di quanto facesse in origine.

Mullemaus ha scritto:

Il valore aumenta costantemente fino al limitatore di giri. Il valore massimo si raggiunge quindi a un regime di giri elevato.

Ok, quindi non c'è un valore di sostituzione costante. In ogni caso, il valore visualizzato sull'intera curva di carico massimo è costantemente molto più alto di quanto corrisponda alla reale quantità di aria necessaria. Forse il valore di sostituzione viene calcolato dinamicamente in base al valore massimo plausibile corrispondente allo stato operativo specifico? Immagino che i programmatori preferiscano un approccio semplice, "mettendo in sicurezza" la centralina, per così dire ("la quantità di aria? Certo, ce n'è abbastanza"), piuttosto che rischiare che un controllo di plausibilità interrompa l'alimentazione. Affermi che la portata d'aria non viene misurata a pieno carico, ma calcolata. Quale sarebbe il motivo di questo calcolo della portata d'aria se, in ogni caso, venisse completamente ignorato?


Saluti, Uli.