Abgastemperaturfühler im AFN Krümmer... | Beiträge 16+

Hi,

@vanilla229: Ich kenne inzwischen einige die den VNT20 am AFN fahren, da gibts keine Probleme den anzuflanschen und auch das Turboloch hällt sich in Grenzen.

Was genau meint ihr mit 'einzigste Möglichkeit wäre anzufetten?'
Versteh ich nicht?


Gruß
DJ

Die Größe des Turbolochs liegt sicherlich auch im Auge des Betrachters. Nur wenn ich mir deine stationären Leistungs- und Drehmomentverläufe anschaue kann sich das Turboloch nicht nur 'in Grenzen' halten. Mit absoluter Sicherheit kann man sagen, dass kein Hersteller so einen Motor auf den Markt bringen würde. Da geht ja untenrum fast garnichts.

Die einfachste Möglichkeit die Turbinenleistung/Ladedruck zu erhöhen ist die Abgastemperatur anzuheben. Das wird erreicht indem das Luft/Kraftstoffverhältnis reduziert wird, also angefettet wird. Daraus folgt allerdings immer auch eine höhere Russemission.

vereinfacht, untenrum wird mehr eingespritzt, russt etwas dafür geht es aber auch voran...

Hey DJ!

schön das du dich entschlossen hast der Sache mit der Abgastemperatur mal messtechnisch auf den Grund zu gehen und nicht zu raten bzw. auf das Hörensagen zu bauen.

Wünsche dir schonmal vorab viel Erfolg. Bei der Aktion kannst du nur gewinnen, egal wie sie ausgeht.

Aber jetzt mal zu deinen Fragen, da die bisher gegebenen Antworten mir etwas unvollständig erscheinen.

Die Position des Sensors im Krümmer ist natürlich nicht willkürlich da durchaus, je nach Wirkungsgrad der einzelnen Zylinder und Druckverhältnissen Unterschiede von, wie schon mehrfach erwähnt, bis zu 50°C im Krümmer auftreten können - aber das ist nicht dein Problem - dazu komme ich später. Die gewählte Position ist OK, sieh nur zu das die Messpitze nicht zu nah an der Krümmerwand liegt wegen der Temp-Strahlung.
Dein Problem sind auch nicht die Temperaturspitzen bzw. die Dynamik im Abgas, die kannst du weder mit 3mm noch 1,5mm Thermoelementen messen. Für eine schnelle Temp-Messung muss man extrem teure Geschütze auffahren. Macht aber eh keinen Sinn, da aufgrund der Trägheit der Materialien die Gas-temp-Spitzen nur bedingt relevant sind - also auch nicht dein Problem. Du willst ja schauen wie an der VL quasistationär aussieht, das nicht bei 10min. AB-Fahrt der Lader schmilzt.
Wichtig ist, das dein Messfühler für den Einsatz im Abgasstrang eines PKWs geeignet ist, denn die chemischen wie auch die Umwelteinflüsse sind nicht zu unterschätzen. (Vibrationen, thermoschock usw.) Frag da mal den Hersteller nochmal genau ab.
Dein eigentliches Problem wird aber sein das du leider keine Referenz hast. Wenn der Sensor nachher 600 oder 900° anzeigt heisst das noch lange nicht das dieser Wert physikalisch auch nur ansatzweise richtig ist - da spreche ich aus Erfahrung. Daher wirst du immer nur relative Änderungen bewerten können - aber das ist doch auch schon was.
Aus diesem Grund ist die Einbaulage eher nebensächlich.

Es gibt im VAG Konzern mehrere Motoren die schon serienmässig mit Abgas-Temp-Sensoren ausgerüstet sind. Diese sind in Käfigen gesichert und bringen die notwendige Dauerhaltbarkeit bei einer mässigen aber völlig ausreichenden Genauigkeit schon mit. Warum greifst du nicht auf diese Teile zu? Dann kannst du dir auch über Position mehr Gedanken machen. Hier gilt: so nah und so mittig als möglich vor das Turbinenrad.

Hi bafische,

du scheinst dich recht gut auszukennen.
Freut mich, dass du auch ein paar Antworten auf meine Fragen gefunden hast!
Habe ncoh ein paar Fragen zu deinen Antworten:

Die Position des Sensors im Krümmer ist natürlich nicht willkürlich da durchaus, je nach Wirkungsgrad der einzelnen Zylinder und Druckverhältnissen Unterschiede von, wie schon mehrfach erwähnt, bis zu 50°C im Krümmer auftreten können - aber das ist nicht dein Problem.

Naja die 50°C war ein reiner Schätzwert und kam von mir.
Ich weiss nicht wieviel Grad Unterschied es ist, wenn man den Sensor 3cm weiter links am Krümmer anbringt oder wenn er Mittig vorm Turbo sitzt. Können 50°C sein aber auch mehr oder weniger...

Du willst ja schauen wie an der VL quasistationär aussieht, das nicht bei 10min. AB-Fahrt der Lader schmilzt.

Genau! Die Anzeige sollte mir ungefähr einen Wert geben, damit ich einen kleinen Überblick habe - besser als gar nichts.

Wichtig ist, das dein Messfühler für den Einsatz im Abgasstrang eines PKWs geeignet ist, denn die chemischen wie auch die Umwelteinflüsse sind nicht zu unterschätzen.

Naja, der Messfühler ist nur für PKWs bzw ursprünglich für Benziner Turbos ausgelegt.

Dein eigentliches Problem wird aber sein das du leider keine Referenz hast. Wenn der Sensor nachher 600 oder 900° anzeigt heisst das noch lange nicht das dieser Wert physikalisch auch nur ansatzweise richtig ist - da spreche ich aus Erfahrung.

Verstehe ich nicht ganz? Was meinst du mit Referenz?
Wenn der Sensor °C 600 anzeigt werden es schon ca 600-650°C sein!?
Zumindest da wo er misst.

Es gibt im VAG Konzern mehrere Motoren die schon serienmässig mit Abgas-Temp-Sensoren ausgerüstet sind. Diese sind in Käfigen gesichert und bringen die notwendige Dauerhaltbarkeit bei einer mässigen aber völlig ausreichenden Genauigkeit schon mit. Warum greifst du nicht auf diese Teile zu? Dann kannst du dir auch über Position mehr Gedanken machen. Hier gilt: so nah und so mittig als möglich vor das Turbinenrad.

Ah, habe ich nicht gewusst. Aber jetzt habe ich schon einen gekauft (und nciht billig) und werde den auch verbauen.

Gruß
DJ

DJ1,

die Temperaturunterschiede im Krümmer rühren aus den möglichen Unterschieden der Einzelzylinder-Abgastemperaturen. Es kann vorkommen das aufgrund von Hardware Toleranzen Zylinder heisser bzw. kälter verbrennen. Die Praxis zeigt das diese Unterschiede idR bei Serien-Hardware ca. +/-25°C an der VL betragen. Daher könnte man im Krümmer Unterschiede von bis zu 50° messen, wenn man nacheinander vor einem kaltem bzw. heissen Zylinder misst. Da die Einzelzylinderabgastemperaturen nicht bekannt sind ist es unmöglich abzuschätzen wie repräsentativ deine gewählte Messposition ist, da die Einzelzylinder-Auslässe nicht strömungsmässig getrennt sind.

Das mit der Referenz meine ich genau so. Du hast keine Möglichkeit den Sensor bzw. die Messkette in ihrem Betriebsbereich zu kalibrieren, - macht auch keiner bei NiCrNi oder PT100. Die einzige Möglichkeit wäre ein 2. Sensor um die Messergebnisse zu plausibilisieren oder der Einsatz in einem Motor dessen Abgastemperaturen bei einem def. Betriebspunkt schon bekannt ist.
...oder du hast Glück und dein Sensor funktioniert 100%. Das wirst du dann aber nie genau wissen.

Halt uns mal auf dem laufenden, mich würden deine Ergebnisse sehr interessieren.

Hast du Möglichkeit der Messdatenaufzeichnung der Abgastemperatur oder nur eine optische Anzeige? Wie teuer war denn die Messtechnik und hast du einen Link zum Anbieter?

Grüsse

Das mit der Referenz meine ich genau so. Du hast keine Möglichkeit den Sensor bzw. die Messkette in ihrem Betriebsbereich zu kalibrieren, - macht auch keiner bei NiCrNi oder PT100. Die einzige Möglichkeit wäre ein 2. Sensor um die Messergebnisse zu plausibilisieren oder der Einsatz in einem Motor dessen Abgastemperaturen bei einem def. Betriebspunkt schon bekannt ist.
...oder du hast Glück und dein Sensor funktioniert 100%. Das wirst du dann aber nie genau wissen.


Ohh, dass lass aber keinen Hersteller von Messtechnik oder eine nach ISO Zertifizerten Entwicker hören. Dann würde jede QM Amok laufen.

Bei unserer Messtechnik ist das demnach auch nicht so, wie du geschrieben hast.

Unsere dezentrale und zentrale Temperaturmesstechnik ist im Bereich von -50°C bis 1250°C kalibriert. Der Fehler ist im gesamten Bereich unter 0.02K /°C.
Kalibriert wird durch eine Referenzspannungsquelle, die die Messspannnung eines NiCr-Ni Elements immitiert.
Die NiCr-Ni Sensoren werden in unterschiedliche Fehlerklassen eingeteilt. Auch hier gibt es Kalibrierte Sensoren, dessen Fehler entsprechend der Klasse liegen. Und kalibriet werden die meisten Sensoren einmal im Jahr. Das schreiben die meisten Prüfvorschriefen so vor.

Somit kannst du den angezeigten Temperaturen, die unsere Messtechnik wiedergibt, mit den in der verwendeten Klasse typischen Fehler, sehr wohl glauben.
Unsere Kunden, das sind unter anderen Motorenentwickler und Validierer machen es zumindenst.

Zum Thema Abgasspitzentemperatur hast du recht, dass hier auch ein 1,5 mm Thermoelement nur ein annehmbarer Kompromiss ist. Das Problem ist dass diese Spitzen so schnell sind, das sie nur durch extrem dünne Sensoren (z.B 0.02 mm verschweisste NiCr-Ni Leitung) erfasst werden kann. Die meisten Messtechniken sind garnicht schnell genung, um diese Peaks aufzuzeichnen. Unser aktuelles Produkt schafft 100hz, jedoch gibt es kaum Sensoren die ein Temperaturdelta in 100Hz Frquenz zeigen, oder die sind so dünn, dass sie gerade im Abgas sofort geschmolzen sind. Gäbe es diese, wären wir schneller geworden

Mich würde mal interessieren, mit welcher Messtechnik du deiner Erfahrungen gemacht hast.( Gern auch als PN, wenn du die Namen nicht offen schreiben willst)
Das mit einer entsprechenden Messtkette man in extremen (1200°C) bis zu 20°C daneben liegen kann ist richtig, aber wenn du 600°C angezeigt bekommst und 900°C waren da, hast du eine 'Schätztechnik' und keine Messtechnik. Unsere ist da definitiv besser

Gruss Jochen

Hi Jochen,

was soll denn dieser Beitrag? Der hat nichts mit dem Inhalt diesen Threads zu tun und auch nichts mit meinem Beitrag. Ich hab doch nichts gegen die anscheinend 100% fehlerfreie Abgastemperaturmesstechnik bei deinem Arbeitgeber gesagt.
Darum geht es hier doch nicht im Ansatz.
Als Fazit aus deinem Beitrag geht hervor das du DJ1 raten willst, der zum ersten Mal eine Abgastemperaturmesstechnik in Fahrzeug realisiert, mit nur einem Sensor und einer Messkette mit der er bisher keine ausdrücklichen Erfahrungen gemacht hat, die weder du noch ich kennst, mit der der Motorschutz abgestimmt werden soll und auf deren Messwert das Leben oder Sterben des ATL/Motors abhängt - dem willst du raten dem angezeigtem Messwert ohne Prüfung zu vertrauen? Das halte ich für diskussionswürdig.

Als Begründung führtst du an:

Jochen_145 hat folgendes geschrieben:

Die NiCr-Ni Sensoren werden in unterschiedliche Fehlerklassen eingeteilt. Auch hier gibt es Kalibrierte Sensoren, dessen Fehler entsprechend der Klasse liegen. Und kalibriet werden die meisten Sensoren einmal im Jahr. Das schreiben die meisten Prüfvorschriefen so vor. Somit kannst du den angezeigten Temperaturen, die unsere Messtechnik wiedergibt, mit den in der verwendeten Klasse typischen Fehler, sehr wohl glauben.

Die meisten Sensoren? Wie wird denn ein NiCrNi Thermoelement in seinem Messbereich kalibriert? Hier meine ich nicht die Auswerteeinheit der Thermospannung bzw. die Auswerteschaltung, das hast du ja gut erklärt. Und warum die meisten? gibt es Thermoelemente die nicht kalibriert werden?
Die meisten Prüfvorschriften?, welche Prüfvorschriften?, vom Hersteller der Thermoelemente oder vom Motorenentwickler oder von eurer Fa.? Sind diese etwa allgemeingültig?

Im Übrigen, wenn in eurer Fa. NiCrNi länger als ein Jahr im Abgas in Betrieb oder gar kalibriert werden - würde ich persönlich mir Sorgen machen. Motorentwickler benutzen NiCrNi idR nur für eine Messkampagne und dann fliegen sie im hohen Bogen auf den Schrott.

Du schreibst desweiteren von zentraler und dezentraler Temperaturmesstechnik. Was ist denn das? Die Berufsgruppe der Motorentwickler sagt mir was aber was sind Validierer?

Jochen_145 hat folgendes geschrieben:

Mich würde mal interessieren, mit welcher Messtechnik du deiner Erfahrungen gemacht hast.( Gern auch als PN, wenn du die Namen nicht offen schreiben willst) Das mit einer entsprechenden Messtkette man in extremen (1200°C) bis zu 20°C daneben liegen kann ist richtig, aber wenn du 600°C angezeigt bekommst und 900°C waren da, hast du eine "Schätztechnik" und keine Messtechnik. Unsere ist da definitiv besser.

In der letzten 10 Jahren ist mir so einiges an Messtechnik für den Fahrzeugeinsatz aller Qualitäten durch die Finger gelaufen - doch eines hatten alle gemeinsam: Von den ca. 100 möglichen Standard-Messtellen am Motor, ist die Temperatur vor Turbine einer der kritischsten Einsätze, und die Ausfall und Defektquote hier sehr hoch. Hier unterscheidet sich deutlich der Einsatz am PST mit dem Einsatz im Fzg.
Vielleicht hab ich aber auch immer nur Pech gehabt oder ich hab nie mit euren Thermoelementen gemessen.

Was ich DJ1 rüberbringen wollte, ist die Tatsache das die Abgastemperaturmessung im Fahrzeug aufgrund einer fehlenden Referenz und unabhängig von der verwendeten Messtechnik nicht automatisch als richtig zu beurteilen ist und sich daraus ableitende Fehler in der Motorabstimmung ernsthafte Schäden nach sich ziehen. Darüber erübrigt sich m.E. jede weitere Diskussion.

Grüsse

Der Sensor, den du verwendest ist interessant, da er sich verjüngt. Somit ist die Spitze, also der Messbereich relativ dümm und schnell. Wer ist der Hersteller, gibt es den kalibriert ?


Ich weiss nicht ob es im Forum erlaubt ist von Egay Links zu posten?
Einfach mal den Begriff 'Abgastemperatur' in Egay eingeben - dort wirst du meine Abgastempertur inclusive Sensor finden.

Gruß
DJ

@bafische,

was dieser Beitrag soll?
ganz einfach, du setzt hier etwas in die Welt, das so nicht stehen bleiben kann. Und genau dass habe ich entsprechend dargestellt:
Zum Thema messen einer Abgastemperatur mit einem NICr-Ni Sensor habe ich in meinem ersten Betrag bereits geschrieben, dass ICH die gleichen Pläne aufgegeben habe (Begründung siehe oben).

Zum zweiten schreibst du, dass man mit NiCr-Ni Elementen Temperaturen nicht wirklichen messen kannst.
('Wenn der Sensor nachher 600 oder 900° anzeigt heisst das noch lange nicht das dieser Wert physikalisch auch nur ansatzweise richtig ist ')
Das kann man so nicht stehen lassen, denn das Messen mit NiCr-Ni ist wohl ein der verbreitesten Möglichenkeiten eine Temperatur in der Entwicklung zu messen.
Eine Messung mit einem kalibrierten Sensor und einer kalibrierten Messtechnik kannst du vertrauen, deshalb macht man das ja.



Ja, man kann eine Abgastemperatur über einen längeren Zeitraum messen. Hierfür nimmt man jedoch 'stabile ' Sensoren ( 5mm etc). Diese können kalibriert sein, sind aber auch entsprechend träge, sodass man Abgasspitzen nicht sieht. (Oben beschrieben)

Es ist richtig, dass es kalibrierte und nicht kalibierte Sensoren gibt. Der Unterschied liegt zum einen im Preis, zum anderen hat man den Messfehler eines kalibrierten Sensor durch eine reproduzierbare Messung ermessen, und somit seine Genauigkeit bewiesen. (Mitteren Temperaturen macht man dies in einem erhitzten Öl, bei hohen in einem Ofen, bei dem Metall entsprechend erwärmt und mit einem Referenzthermoelement gemessen wird)
Gemessen wird bei NiCr-Ni natürlich die Thermospannung, die sich in Abhänigkeit der Temperatur ändert.

Die Prüfvorschriften, die ich ansprach sind nicht allgemein, sonder in der Regel von dem Anwender, oder dessen Quälitätsmangagement deffiniert. (Die müssen nachweisen, dass das was sie messen, auch stimmt).

Eine dezentrale Messtechnik liegt sehr nahe an der Messstelle, sodass der Fehler über die NiCr-Ni Ausgleichsleitung gering ist. Desweiteren verringert sich der Verkabellungsaufwand, da du nurnoch eine Kommuniktaonsleitung (z.B. CAN) im Logger ziehen musst. Bei einer zentralen Messtechnik ziehst du alle Messleitungen bis zum Logger, der IDR im Kofferraum ist.




Das DJ mit einem Thermoelement vor dem Turbo einen sehr riskannten Einbauraum hat, haben so ziehmlich alle bestätigt.
Zum Thema haltbarkeit hast du genau wie ich das gleiche gesagt. Somit kein Problem!
Das wir beide die Messkette von DJ nicht kennen und das SEINE angezeigt Temperaturen nicht stimmen müssen, ist absolut richtig.

Jedoch kann man mit einer entsprechenden Messkette eine Temperatur auch nur mit einem Sensor messen und dies Ergebniss auch glauben.
Das da liegst du mit deiner Aussage leider nicht ganz richtig.

Hättest du es nicht so allgemein geschrieben, sondern so wie in deinem zweiten Theart zu diesem Thema, hätte ich nichts richtigstellen müssen.


Gruss Jochen

p.s. Wir kommen erst nach dem Sensor, Thermoelemente stellen wir nicht her. Jedoch findet man unsere Messtechnik u.a. bei einem Stuttgardter Automobilhersteller u.a. im Dauerlauf (Fahrzeugvalidierung)

Hallo Jochen,

ich finde es ja grundsätzlich prima wenn hier Inhalte richtiggestellt werden und wenn du dich aufgrund deines Wissens dazu berufen fühlst - um so besser - davon lebt das Forum.
Ich bin ja selber hier im Forum nicht nur als echter Klugscheisser - aber auch als ein grosser Fan von belastbaren Aussagen, Lösungen, Antworten und Hilfestellungen die am Ende einer Diskussion in einem Thread stehen sollten - bekannt.
Daher frage ich mich nach deiner 2ten Antwort, auch auf die Gefahr hin mich zu wiederholen, immer noch nach dem Kontext deiner Ausführungen.

In diesem Thread habe(n) ich(wir) doch nicht über Temperaturmesstechnik im allgemeinen diskutiert sondern über die inzwischen bekannte Messkette von DJ1, der ein nicht kalibriertes Mantelthermoelement in eine sehr feindliche Umgebung aus turbulenter, pulsierender Strömung, hohen Temperaturgradienten, aggressiver chemischer Substanzen und hochfrequenten Schwingungen, einbauen will.
Das in der grossen, weiten Welt ganz viele andere, viel genauere und schellere Möglichkeiten bestehen und das dein Arbeitgeber hier bestimmt vorbildlich arbeitet - ist ja richtig - aber erstmal auch nebensächlich und führt zu keiner belastbaren Aussage im Hinblick auf die Ausgangsfragestellung.

Das du diesen Umstand mit spezifischen Fachausdrücken und interen Vorgaben herleitest, die bestimmt in deinem Arbeitsumfeld bekannt aber für Aussenstehende ohne Erklärung unverständlich sind - verwirrt den geneigten Leser m.E. zusätzlich.

Allgemeine Fragen der Temperaturmesstechnik und Datenaufzeichnung, aktuelle Möglichkeiten der Berechnung/Simulation in der Motorprozessrechnung zur Darstellung der Abgastemperatur sowie zum Temperaturniveau von Partikelfiltern im Fahrzeugeinsatz können wir gerne bei einem Bier oder in einem separaten Thread diskutieren, da mE einige Aussagen deinerseits der Richtigstellung bedürfen.

Ich bitte dich bei weiteren Diskussionen, vor allem mit mir, das o.g. zu berücksichtigen.

..und am Ende noch ein mir ganz wichtiger Kommentar:

Jochen_145 hat folgendes geschrieben:

Eine Messung mit einem kalibrierten Sensor und einer kalibrierten Messtechnik kannst du vertrauen, deshalb macht man das ja. Jedoch kann man mit einer entsprechenden Messkette eine Temperatur auch nur mit einem Sensor messen und dies Ergebniss auch glauben.

Ich glaube und vertraue niemals einem Messwert ohne weitere Prüfung - das hab ich in meinen Beruf inzwischen gelernt.

Hallo Jochen,

Allgemeine Fragen der Temperaturmesstechnik und Datenaufzeichnung, aktuelle Möglichkeiten der Berechnung/Simulation in der Motorprozessrechnung zur Darstellung der Abgastemperatur sowie zum Temperaturniveau von Partikelfiltern im Fahrzeugeinsatz können wir gerne bei einem Bier oder in einem separaten Thread diskutieren, da mE einige Aussagen deinerseits der Richtigstellung bedürfen.



@bafische,

gerne,
da bin ich mal auf deine Erfahrungen gespannt.
Meine stammen aus der UTM (underhood thermal management) Erprobung aus Rüsselsheim, da wurde über die von mir beschriebenen Temperaturen der DPF 'freigebrannt'.

Gruss Jochen