Quando i TDI iniziano a fumare?

Ciao,

Per la combustione teoricamente completa di 1 kg di gasolio, sono necessari circa 14,5 kg di aria (se le mie ricerche sono corrette). Tuttavia, a causa della miscelazione e della combustione non omogenee all'interno del motore, si formerebbe comunque una notevole quantità di fuliggine.

Per evitare ciò, i nostri motori TDI vengono forniti di fabbrica con un certo eccesso di aria (a quanto pare circa il 20%), che può essere ridotto tramite la messa a punto.

Quindi: assenza di eccesso di aria -> molta fuliggine.
Eccesso di aria del 20% -> assenza di fuliggine visibile.

In relazione al (chip)tuning e all'aumento della pressione di sovralimentazione, mi interessa sapere a partire da quale eccesso di aria nel rapporto aria/carburante le emissioni di fuliggine diventano così evidenti da far pensare immediatamente che l'auto sia stata modificata o che sia difettosa.

So che la domanda è piuttosto vaga, quindi mi interessano solo delle stime approssimative. Forse, se possibile, separate per valvola di potenza (VP) e valvola di dosaggio (PD), perché le PD potrebbero, grazie a una migliore nebulizzazione e a una durata di iniezione di picco (Pmax) più breve, funzionare con un rapporto aria/carburante leggermente più ricco (meglio: meno magro) prima che inizino i problemi di combustione...?

Ciao Ulf!

Spesso anche la tecnologia LiFi è la causa. Dico solo: 'ogni 60.000 km' per l'olio Longlife (con controlli intermedi). Nel mio caso, l'olio va cambiato ogni 15.000 km.

Saluti.

Per rispondere a questa domanda, che richiede un po' più di approfondimento:

Tutte le versioni TDI hanno iniettori a 5 fori?

A quanto mi risulta, almeno i modelli VP della serie 1.9 hanno 5 fori.

Poiché la forma del getto è fondamentale in relazione alla turbolenza. Le auto hanno getti lunghi e stretti che ruotano in presenza di una forte turbolenza, ma non dovrebbero toccarsi, altrimenti si verificherebbe una combustione in aria già bruciata, il che causerebbe la formazione di fuliggine.

(Per completezza: i camion hanno fari corti e bombati perché generano meno turbolenza).

m;

Ciao Ulf,

Cosa ne pensi di questo approccio?

Un confronto con un sistema SDI:

Questa cosa, come si sa, si avvicina molto alla soglia della visibilità nel campo del rosso.

È importante premettere che quanto segue deve essere considerato solo come una stima molto approssimativa. In un motore SDI, alcuni parametri sono significativamente diversi rispetto a quelli di un motore TDI (ad esempio, la temperatura dell'aria di intercooler o la temperatura dell'aria aspirata...).


Un confronto con un ALH:

SDI: 50 kW e 1 bar (naturalmente, in realtà un po' meno).
ALH: 66 kW e 1,95 bar.

50/1 = 50 kW/bar.
66/1,95 = 33,8 kW/Bar.

Per ottenere lo stesso valore di lambda in un motore ALH rispetto a un motore SDI, si potrebbe aumentare la quantità di iniezione del carburante di circa il 48%, secondo questo calcolo.
Pensando al futuro: questi 48% potrebbero essere 'accommodati' all'interno della finestra di iniezione ottimale, quindi potrebbero essere necessari iniettori di dimensioni maggiori.

Considerando un ARL:

ARL: 110 kW e 2,5 bar --> 44 kW/bar.

Circa il 14% di 'riserva aggiuntiva'.


Anche se questi valori non sono precisi, dimostrano comunque che non tutti i motori TDI funzionano con lo stesso rapporto aria/carburante.

VG,
Joe.

joe* ha scritto:

SDI: 50 kW e 1 bar (naturalmente, in realtà un po' meno). ALH: 66 kW e 1,95 bar. ARL: 110 kW e 2,5 Bar --> 44 kW/Bar

. . . sebbene la presunta elevata riserva di potenza dei motori TDI venga in parte ridotta dall'aumento della pressione di sovralimentazione, ma questo effetto non si verifica affatto nei motori SDI

Durante il tirocinio universitario sui motori a combustione interna, tra gli altri, è stato testato su banco prova un motore BMW TDI M47 da 2,0 litri con sistema VP44-ESP.
Ho ricevuto tutte le tabelle di calibrazione da lui, e in alcune delle elaborazioni ho anche potuto crearle personalmente a mano .
Attualmente, non ho a disposizione una curva precisa "numero di particolato - lambda globale" che dovrei ricavare io stesso. Inoltre, dipende anche dal regime di giri. Da quello che riesco a vedere approssimativamente dalle curve, a partire da circa lambda 1,5, la formazione di particolato aumenta drasticamente. Il valore di lambda più basso misurato è stato 1,32 a 1500 giri/min con carico massimo.

Ciao.

Penso che alcuni valori fissi sarebbero utili per la prossima fase di speculazione.

lambda > 0,7: la miscela diventa infiammabile. Tuttavia, l'accensione avviene solo in una piccola zona di diffusione e reazione attorno a ciascuna goccia, che è circondata da uno strato di vapore di carburante -> miscela eterogenea.

La formazione di fuliggine si verifica in condizioni di estrema carenza di aria, che è appunto causata da questa eterogeneità. Le molecole del gasolio si scindono a causa della crescente carenza di aria e della temperatura di combustione, liberando idrogeno. L'idrogeno provoca la polimerizzazione di molecole ricche di carbonio, con conseguente formazione di fuliggine.

Per le ragioni sopra indicate, i motori diesel devono essere fatti funzionare con un valore di lambda superiore a 1,1, principalmente a causa delle eterogeneità, sia della miscela che termiche, presenti nella camera di combustione, come già accennato.


La formazione di depositi di carbonio tende verso un valore di lambda pari a 1, poiché la miscela più ricca e l'eterogeneità creano zone di miscela ricca.



Se desideriamo evitare sia le emissioni di NOx che quelle di particolato, il valore di lambda dovrebbe essere compreso tra 1,6 e 1,7.



Per ottenere lo stesso valore di lambda in un motore ALH rispetto a un motore SDI, si potrebbe, secondo questo calcolo, aumentare la quantità di iniezione del 48%.

Quale valore di lambda deve essere assunto? Dove devono essere aggiunti i 48%, e soprattutto, quando?

Perché la forma del raggio è fondamentale in relazione alla rotazione.

'Tuttavia, anche il vortice è dannoso, poiché influisce negativamente sulla portata -> causa perdite di carico.'
Inoltre, ci sono il 'tumble' e la combinazione di 'drall' e 'tumble', che si chiama 'tipped'.
La cosa più importante è il 'drall' e la 'compressione' (l'afflusso di aria sul bordo della cavità del pistone), che determinano la formazione dello spruzzo.


Questo, come è noto, si avvicina parecchio alla soglia della visibilità del colore rosso.

Dove dovrebbe essere posizionata? Questo implicherebbe la necessità di conoscere un valore preciso, oppure ho capito male?

Ciao!

... sebbene la presunta elevata riserva di potenza dei motori TDI venga in parte ridotta dall'aumento della pressione di sovralimentazione, ma questo effetto non si verifica naturalmente nei motori SDI .
Sì, l'ho scritto anch'io.
In un motore SDI, alcuni parametri sono decisamente diversi rispetto a un motore TDI (ad esempio, la temperatura dell'aria di intercooler o la temperatura dell'aria aspirata).

dove dovrebbe essere posizionata? questo implicherebbe un valore preciso, oppure ho capito male?
Aumentare solo la quantità di iniezione in un motore a iniezione diretta (SDI) porta molto rapidamente a un'eccessiva produzione di fuliggine (come già discusso in questo forum). Da questo ho dedotto: 'Un motore SDI funziona vicino al limite oltre il quale diventa visibile la fuliggine.'

quale lambda deve essere impostato ?
Il rapporto lambda con cui un sistema di iniezione diretta (SDI) opera a pieno carico.

Dove dovrebbero andare questi 48%, soprattutto quando?
C'è un problema?
Questi 48% potrebbero essere 'inseriti' all'interno della finestra di iniezione ottimale, quindi potrebbero essere necessari iniettori di dimensioni maggiori.
In questo caso, con l'ALH, si ottiene una quantità di carico a pieno regime superiore del 48%. (ma, come già menzionato, questo numero è solo una approssimazione}, e molte cose vengono trascurate!).
Inoltre: iniettori più grandi peggiorano nuovamente la nebulizzazione, il che tende a favorire la formazione di fuliggine... Ma in realtà non volevo entrare in così tanti dettagli.

Ho interpretato il mio intervento più come un incentivo per evidenziare le grandezze in gioco. Volevo anche dimostrare che, nelle condizioni di serie e a pieno carico, i motori TDI possono avere differenze significative nella quantità di aria in eccesso, quindi non si può generalizzare e, ad esempio, affermare che un aumento del 15% di aria causi il fumo in tutti i motori TDI.

VG,
Joe.

M47-BMW.

Dato che in questo caso ci interessa solo la curva di carico massimo.

1000 giri/min, 114,6 Nm, quantità di fuliggine 2,1, rapporto aria/carburante (lambda) 1,42.
1500 giri/min, 240,7 Nm, quantità di fuliggine 2,9, rapporto aria/carburante (lambda) 1,32, rispetto a una quantità di fuliggine di 1,3 con un rapporto aria/carburante di 1,56.
2000 giri/min, 271,2 Nm. Valore di fuliggine: 2,5. Rapporto aria/carburante (lambda): 1,35. Confronto con un valore di fuliggine di 0,2 a un rapporto aria/carburante di 1,74.
2500 giri/min, 275,0 Nm. Valore di fuliggine: 2,3. Rapporto aria/carburante (lambda): 1,35. In confronto, con un valore di fuliggine di 0,3 a un rapporto aria/carburante di 1,73.
3000 giri/min, 259,8 Nm, quantità di fuliggine 2,8, rapporto aria/carburante (lambda) 1,41, rispetto a una quantità di fuliggine di 0,8 con un rapporto aria/carburante di 1,82.
3500 giri/min, 240,7 Nm. Valore di fuliggine: 3,0. Rapporto aria/carburante (lambda): 1,42. Confronto con un valore di fuliggine di 1,2 a un rapporto aria/carburante di 1,82.
4000 giri/min, 214,9 Nm, quantità di fuliggine 3,6, rapporto aria/carburante (lambda) 1,45, rispetto a una quantità di fuliggine di 1,6 con un rapporto aria/carburante di 1,83.

Come si può notare, il deposito di fuliggine si triplica a partire da Lambda 1,5, in un intervallo di valori relativamente breve.

Certo, ecco la traduzione:

"Inoltre, la curva di carico completa del motore AGR del gruppo VAG."
(ho preso questo da un post di Rainer nel thread /viewtopic.php?p=12956)

faz ha scritto:

M47-BMW 4000 giri/min, 214,9 Nm, quantità di fuliggine 3,6, rapporto aria/carburante (lambda) 1,45, rispetto a una quantità di fuliggine di 1,6 con un rapporto aria/carburante di 1,83. Come si può notare, il deposito di fuliggine si triplica a partire da Lambda 1,5 in un breve intervallo di valori. . . . Inoltre, la curva di carico massima del motore AGR di VAG

.
Accidenti, questa BMW ha un contenuto di particolato superiore dell'80% rispetto all'AGR con il sistema VP 37.

Stasera darò un'occhiata ad alcuni dataset di dati TDI e calcolerò i valori di lambda "più alti" derivanti da diverse funzioni di trasferimento originali per la correzione della foschia.

Presumo che, ad esempio, con 850 mg di aria e una quantità di iniezione massima di 48,6 mg, il calcolo avvenga nel seguente modo:

1. 850 mg di aria / 14,5 = 58,6 mg di gasolio per Lambda 1.
(dove 14,5 rappresenta il "rapporto di massa stechiometrico").

2. 58,6 mg di gasolio / 48,6 mg di gasolio = Lambda 1,206.

oppure brevemente:
Lambda(Diesel) = Massa dell'aria / (Massa del diesel * 14,5)


Va bene così?
Se non lo fai, pubblica la soluzione corretta!

Il rapporto lambda con cui un sistema SDI opera a pieno carico.

ok, ho capito, ma quale valore numerico?


(dove 14,5 rappresenta il 'rapporto di massa stechiometrico').


Se lambda = 14,5, ciò significa semplicemente che sono necessari 14,5 kg di aria per bruciare completamente 1 kg di combustibile.

Certo.

--lambda = massa_aria / massa_combustibile--


La miscela stechiometrica è definita come quella con un rapporto aria/combustibile pari a lambda = 1.

--Lambda = Ltat/Lmin--

Ltat è la quantità effettiva di aria messa a disposizione.

Lmin è la quantità minima di aria necessaria per garantire una combustione completa.

per questo motivo, non può essere corretto.

58,6 mg di gasolio / 48,6 mg di gasolio = Lambda 1,206



Se, cosa che in realtà è sbagliato, perché in questo caso non stiamo considerando che la formula per lmin include altri elementi, allora l'equazione assumerebbe questa forma.

lambda = Ltat / [(14,5 * mkraftstoff) * fattore]



ancora qualcosa di interessante.

condizioni atmosferiche necessarie.

camera di precompressione, modello piccolo: 1,2.
iniezione diretta, piccola: 1,3

con ricarica aggiuntiva di 0,2.

Normalmente, un motore a iniezione indiretta produce meno fuliggine rispetto a un motore a iniezione diretta, a causa della sua progettazione.

da si può dedurre.

quantità di aria necessaria per la combustione di 1 kg (1 m3) di combustibile = lambda * Lmin m3.


argomento interessante

Non capisco bene.

La formulerei così, come è definito:
Lambda = massa effettiva dell'aria / massa dell'aria necessaria.
italienisch
= massa d'aria effettiva / (quantità di carburante iniettata * 14,5)

= 850 mg / (48,6 mg * 14,5) = 1,206

--> Il calcolo di Ulf è corretto. Anche se ha calcolato il rapporto aria/carburante anziché il rapporto massa aria/carburante, il risultato è comunque corretto.

Il calcolo di Ulf è corretto. Ha calcolato un rapporto aria/combustibile invece di un rapporto massa d'aria/combustibile, ma anche questo porta al risultato desiderato.

Hai ragione.

Ho fatto qualche ricerca nella letteratura, e secondo me, la via aerea è la soluzione corretta.

la mia riflessione:

850 mg / 14,5 kg/kg di peso corporeo = 58,6 mg.

Se dovessi assumere ora 48,6 mg, questo corrisponderebbe a 17,5 kg per kg di peso corporeo.

Certo.

850 mg / 17,5 kg/kg di peso corporeo = 48,6 mg.

inserito nella formula di Ulf; senza unità di misura.

(850/14,5) / (850/17,5) = 17,5 / 14,5 = 1,2

È una questione molto importante, ma sono dell'opinione che si debba formulare in modo che anche chi non è esperto possa comprenderla facilmente e che sia coerente con la letteratura esistente.



A parte questo, questo valore è sicuramente troppo basso nella realtà, altrimenti l'auto emetterebbe una quantità eccessiva di fumo.

Per favore, non dimenticate che tutti questi calcoli hanno solo scopo di laboratorio.

Nella realtà, in un motore reale, tutto questo funziona in modo leggermente diverso. Dipende dalla nebulizzazione del carburante, dalla pressione di sovralimentazione, dai tempi di fasatura, dalla forma della camera di combustione, dal regime di giri, dal carico del motore e da altri fattori.

L'efficienza del motore è influenzata principalmente dalla preparazione della miscela. In definitiva, si ottiene un risultato definitivo solo attraverso la sperimentazione. Il rapporto aria-combustibile varia a seconda del tipo di motore ed è difficile da calcolare con precisione in anticipo.

Si può capire quanto sia difficile osservando i veicoli con la centralina rimappata.
Con lo stesso aumento di potenza, un veicolo funziona correttamente presso il tuner A, ma non presso il tuner B.

Certo.

Un confronto con un sistema SDI:

Questa cosa si avvicina parecchio alla soglia della visibilità, al limite con il rosso.


Di conseguenza, si elimina il picco di accelerazione dovuto al ritardo del turbocompressore.

SeatArosa1.7SDI ha scritto:

Di conseguenza, si elimina il picco di fuliggine dovuto all'effetto turbolenza.

Era prevedibile che un commento del genere, così pieno di odio, venisse da te.

Per correttezza, vorrei precisare che un "aumento improvviso di fumo dovuto al turbo lag" non può verificarsi in un motore TDI perfettamente funzionante. (Parola chiave: sensore di massa d'aria). Il fatto che si verifichi più spesso è semplicemente dovuto a molti motori turbo che non sono stati ottimizzati al 100% (modifiche economiche, ecc.) o ad altre modifiche improvvisate (diodo al posto del sensore di massa d'aria, ecc.).

Saluti.
Mi piace.