Hoch Temperatur der Katalysator

Alles zur Technik der wassergekühlten 1200er Boxermodelle.
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gnegraes
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Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Do 2. Mai 2019, 02:46

Hallo an Alle,

Viele Besitzer des 1200GS LC beklagen die hohe Temperatur, die vom Abgaskatalysator abgestrahlt wird.
Die Lösung von vielen ist, den Akrapovic-Auspuff ohne Katalysator zu installieren.
Haben Sie das gleiche Problem dort?
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Re: Hoch Temperatur der Katalisator

Beitrag von Franz Gans » Sa 4. Mai 2019, 14:16

gnegraes hat geschrieben:
Do 2. Mai 2019, 02:46
Viele Besitzer des 1200GS LC beklagen die hohe Temperatur, die vom Abgaskatalysator abgestrahlt wird.
Die Lösung von vielen ist, den Akrapovic-Auspuff ohne Katalysator zu installieren.
Bei den meisten (eventuell sogar allen?) BMW Motorraedern, die bereits werksseitig mit einem Katalysator ausgeruestet sind, befindet sich dieser nicht im Endschalldaempfer, sondern in der Kruemmeranlage. Insofern ist das Argument den Akrachpovic zu montieren um das Hitzeproblem zu umgehen entweder vorgeschoben oder aus Unverstand gewaehlt.

Dazu gibt es in der "Nachbarkneipe" ausufernde Threads, einer davon http://www.gs-forum.eu/r-1200-gs-lc-und ... rt-146781/

VIele Gruesse
Karl-Heinz

P.S: Es gaebe vielleicht auch Komplettanlagen von Akrachpovic, die dann den Katalysator - was ich nicht weiss - moeglicherweise an anderer Stelle verbaut haben? Diese sind, falls verfuegbar, jedoch sicher sehr teuer.
P.P.S: Habe mein eigenes Motorrad bei der obigen Erwaehnung missachtet. Die R1100GS hat den Katalysator - als Ausnahme zur obigen Angabe - fest mit dem Endschalldaempfer verbunden, so dass man bei ihr mit dem Wechsel des Endtopfes den Kat, wenn gewollt, vermeiden kann. Aber es ging ja um R1200GS LC.
Zuletzt geändert von Franz Gans am Mo 6. Mai 2019, 21:17, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Hoch Temperatur der Katalisator

Beitrag von gnegraes » So 5. Mai 2019, 23:46

Vielen Dank Karl-Heinz !
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Re: Hoch Temperatur der Katalisator

Beitrag von gerd_ » Mo 6. Mai 2019, 08:50

Hi
Kommt darauf an wo der "andere" Auspuff beginnt. Bei den 1150 ist der Kat im "Brotkasten unter dem Getriebe. Macht man da einen anderen Endtopf dran tut sich nichts am Kat. Montiert man eine Anlage von SR, so beginnt die nach den Krümmern und der "Brotkasten" entfällt.
Allerdings hat der SR eigene Katalysatoren.
Bei der LC ist er Teil des Krümmers.
Keine Ahnung ob die Funktion eines Kats in Argentinien interessant/vorgeschrieben ist aber bei uns dient er zur Abgasnachbehandlung.
gerd
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Re: Hoch Temperatur der Katalisator

Beitrag von gnegraes » Mo 6. Mai 2019, 13:58

Hallo Gerd,
gerd_ hat geschrieben:
Mo 6. Mai 2019, 08:50
Keine Ahnung ob die Funktion eines Kats in Argentinien interessant/vorgeschrieben ist aber bei uns dient er zur Abgasnachbehandlung.
gerd
Hier in Brasilien sind die Temperaturen sehr hoch. Argentinien liegt südlich von Brasilien :D
Katalysatoren sind erfordlich, heute folgen wir der Spezifikation Euro 5.

Danke für deine Bemerkungen
Zuletzt geändert von gnegraes am Mo 6. Mai 2019, 16:58, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Hoch Temperatur der Katalisator

Beitrag von gnegraes » Mo 6. Mai 2019, 15:14

Hallo Gerd und Kollegen,

Einige Infos über uns....

Brasilien ist weit weg von Deutschland (ca. 10Tkm), aber heute mit Flugzeuge und web, es gibt keine Ausreden mehr ...

Seit mehr als 120 Jahren ist Deutschland in Brasilien sehr stark vertreten. Nur in der Stadt São Paulo haben wir mehr als 950 deutsche Unternehmen (Handels-Kammer-Daten), von kleinen bis zu sechs Mitarbeitern, zu risiegen grossen Unternehmen wie VW, Daimler Benz, Voith, Siemens, Festo, Bosch, BASF, Bayer, usw.
Die deutsche Gruppe und ihre Nachkommen in Sao Paulo hat ca. 400.000 Menschen. Wir haben zwei deutsche Schulen bei uns, einschlisslich Abitur.
Brasilien ist das Land mit den grössten Investitionen von Deutschland im Ausland, an zweiter Stelle stehen die USA.
Die einzige Fabrik, die BMW Motorrad ausserhalb Deutschlands hat, ist in Manaus in Brasilien installiert (aus steuerlichen Gründen).

Kommen Sie zu uns, herzlich willkommen !!! :)
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 7. Mai 2019, 00:01

Und wenn es um BMW geht, wissen wir, wie man es richtig und mit Sorgfalt macht...

viewtopic.php?f=20&t=5032
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 21. Mai 2019, 19:56

Hallo Gerd,

Eine Möglichkeit für die Überhitzung des Auspuffes, die wir überprüfen werden, könnte ein Defekt der Lambdasonde sein, der bei einem Motor mit einem schlechten Luft-Kraftstoff-Gemisch zu einer übermäßigen Erwärmung des Brennraums und der Abgase führt.

Was glaubst Du? :(
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gerd_ » Mi 22. Mai 2019, 08:34

Hi
Keine Ahnung wie man "Überhitzung" definiert. Jedenfalls ist es möglich , dass sich eine trockene Wiese entzündet wenn ein Kat-Fahrzeug direkt nach einer Fahrt darin abgestellt wird.
Die Kat Lambdasonden arbeiten bei Temperaturen zwischen 300 und 700 Grad, direkt danach kommt der Kat.
500 Grad dürften ein Normalwert sein. Ich finde das "recht warm" :-).
gerd
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Sa 25. Mai 2019, 22:28

Hallo Gerd,

Alle 4-Takt-Motoren arbeiten normalerweise mit fettem Luft-Kraftstoff-Gemisch. Es wird versucht, ein stöchiometrisches Gemisch zu erhalten, das jedoch niemals durch die Ungenauigkeit der Kraftstoffeinspritzung und der Luftmenge in der Brennkammer angegangen wird.
Der überschüssige unverbrannte Kraftstoff kühlt die Brennkammer und folglich die Verbrennungsgase.
Es mag seltsam erscheinen, aber ein schlechtes Luft-Kraftstoff-Gemisch (d.h. zu viel Luft für wenig Kraftstoff) überhitzt die Motoren.

Aus diesem Grund habe ich nach der Möglichkeit eines Fehlers in der Lambdasonde gefragt, ob Du diesen Fehler und diese Auswirkung bereits festgestellt hast. :shock:
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gerd_ » Sa 25. Mai 2019, 23:18

Hi
gnegraes hat geschrieben:
Sa 25. Mai 2019, 22:28
Alle 4-Takt-Motoren arbeiten normalerweise mit fettem Luft-Kraftstoff-Gemisch. Es wird versucht, ein stöchiometrisches Gemisch zu erhalten, das jedoch niemals durch die Ungenauigkeit der Kraftstoffeinspritzung und der Luftmenge in der Brennkammer angegangen wird.
Der überschüssige unverbrannte Kraftstoff kühlt die Brennkammer und folglich die Verbrennungsgase.
Es mag seltsam erscheinen, aber ein schlechtes Luft-Kraftstoff-Gemisch (d.h. zu viel Luft für wenig Kraftstoff) überhitzt die Motoren.:
Wenn alle 4-Takt Motoren generell mit fettem Gemisch arbeiten würden wären Lambdasonden überflüssig. Richtig ist, dass die Motoren i.d.R.
bei höheren Drehzahlen und Last aus der Regelung genommen werden und dann nur noch gesteuert mit "fettem" Gemisch laufen.
Gegenüber den Gemischen die bei Vollast durch Vergaser zur Verfügung gestellt werden ist das immer noch relativ mager oder eben nur "ein Bisschen fett".
Die Aussage "Es wird versucht, ein stöchiometrisches Gemisch zu erhalten, das jedoch niemals durch die Ungenauigkeit der Kraftstoffeinspritzung und der Luftmenge in der Brennkammer angegangen wird." ist Unsinn.
Was ist "ein schlechtes Gemisch"? das kann ein Gemisch mit zu grossen Kraftstoffpartiklen sein das unzureichend gezündet werden kann, das kann ein echtes mageres Gemisch (Magermotoren), ein Gemisch bei Lambda =1 sein, das die allermeisten Motoren auf Dauer überfordert oder ein zu fettes Gemisch sein das zwar "kühl" brennt aber a) viel zu hohen Kraftstoffverbrauch nach sich zieht und b) Abgas "wie Sau" produziert.
Eine Einspritzung ist sehr wohl in der Lage ein Gemisch mit Lambda 1 zu produzieren.
Ob das bei jedem Betriebszustand opportun ist sei dahingestellt.
gerd
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Mo 27. Mai 2019, 01:58

Hallo Gerd,

Auf den ersten Blick scheint es selbstverständlich zu sein, dass weniger Kraftstoff zu einer niedrigeren Temperatur führt, weil er weniger Energie hat, aber nicht das ist, was auftritt.

Zwei Artikel (auf Englisch), die ich im Internet gefunden habe und die die Auswirkung magerer Mischung Luft-Kraftstoff-Gemische auf die Temperatur sowohl der Brennkammer als auch des Abgases beschreiben:

https://www.google.com.br/amp/s/www.spe ... ures/28793

https://mechanics.stackexchange.com/que ... f-ignition

Es gibt auch diesen Text in Wikipédia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Leanen

..... Ein Flugzeugmotor unter voller Last am Boden würde bei einem Lambda von 1 auch durch Frühzündung (Detonation) und überhitzte Auslassventile (Feuerstege/ Zylinderkopfdichtungen) beschädigt werden. Daher nutzt man beim Rollen, beim Start und beim Steigen – also immer dann, wenn viel Leistung erforderlich ist – ein leicht überfettetes Gemisch (Lambda 0,8...0,9) oder als Motorschutz (mit Leistungsabstrichen) sogar noch fetter. Dadurch sinkt die EGT (exhaust gas temperature – dt. Abgastemperatur) sowie infolgedessen die CHT (cylinder head temperature – dt. Zylinderkopftemperatur) bei überfettem Gemisch. Durch diesen Nebeneffekt wird auch noch die Motortemperatur etwas abgesenkt. Der Kraftstoffverbrauch steigt beim Start durch das überfettete Gemisch zwar, verringert sich jedoch durch die Abmagerung im Reiseflug. Dort wird mit ca. Lambda 1,1 der beste Motorwirkungsgrad eingestellt, wobei sich auch die höchste Abgastemperatur ergibt, was jedoch im Teillastbereich schadlos verkraftet wird. ......

Eine magere Mischung bewirkt den gegenteiligen Effekt, erwärmt die Gase.
Ein klassisches Beispiel ist der Boxer VW-Motor. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis war extrem fette, um die Motorkühlung zu fördern.
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gerd_ » Mo 27. Mai 2019, 09:23

Hi
Der Text in Wikipedia ist doch genau das was ich sage: Anfetten bei Vollast.
Nachdem die Mehrzahl der Kolbenflugmotoren Konstruktionen aus der "Steinzeit" sind (Lycoming u. Continental; Haftungsgründe in den USA), ist auch eine Einspritzung eher selten und ohne Einspritzung funktioniert das mit Lambda 1 nicht. Noch seltener sind Lambdasonden.
Praktisch alle werden von Hand "geleant", also das Gemisch wird nach dem Start mittels Hebel abgemagert (meist zu wenig).
Wie suboptimal diese luftgekühlten Motoren (3,6 l Hub/170 PS bei 2500 1/min) konstruiert sind sieht man alleine daran, dass die Kühlluftführung so mies ist, dass jeder Zylinder eine andere Temperatur hat. Das Ganze hat eine praktische Seite: Bei den niedrigen Drehzahlen spart man sich ein Getriebe um die Prop-Drehzahl anzupassen. Wenn, dann geschieht das über die Anstellwinkel der Prop-Blätter (ConstantSpeed)
Beim VW-Boxer gibt es zwei Erklärungen. 99% hatten ebenfalls keine Einspritzung (ausser ein paar US-Varianten). Diejenigen wenigen die eine hatten waren nicht geregelt sondern nur gesteuert. Dazu kam das "Hirschgeweih" (=Ansaugbrücke) mit seinen dünnen, ewig langen Röhrchen. Da musste quasi ein fettes Gemisch gefahren werden.
Alle Vergaser dieser Ära waren im fetten Betrieb unterwegs und stanken auch nach Sprit wie ein offener Benzinkanister.
Zu frühe Zündung ist ganz einfach unsachgemäss. Das Gemisch muss eben so gezündet werden, dass es optimal brennt sobald der Kolben OT passiert hat. Zündet man zu früh, dann ist derVerbrennungsdruck im Zylinder bereits vor OT so gross, dass er den Kolben bremst. Dabei geht Leistung verloren und der bremsende Anteil wird nicht in Drehmoment verwandelt sondern muss als Wärme abgeführt werden.http://powerboxer.de/theorie-technik/42 ... -und-zunke
Das kannst Du vergleichen wenn Du von einer kleinen Mauer springst. Bis 1 m Höhe ist das ziemlich problemlos, bei 1,5m sollte man wissen wie man das angeht und bei 2 m wird es unangenehm.
Beim Gemisch ist es ähnlich. Zu mageres Gemisch brennt nicht, zu fettes auch nicht. Zündbar ist es (mit konventionellen Mitteln) in einem Bereich von
http://powerboxer.de/theorie-technik/56 ... erbrennung
http://powerboxer.de/theorie-technik/60 ... der-praxis
http://powerboxer.de/theorie-technik/77 ... mehr-sprit
Generell mehr Sprit zu verbrennen um den Motor kühl zu halten wäre Schwachsinn. Da kann man die Zündung zurücknehmen, besser "mechanisch" kühlen, etc.
Nur um kurzzeitig die max. Leistung zur Verfügung zu haben überfettet man den Motor. Beim Flieger kommt noch dazu, dass die Dichthöhe eine wesentliche Rolle spielt. Hat man den Motor am Boden "fett" betrieben würde er in Reiseflughöhe mit dieser Einstellung nicht mehr ordentlich zünden weil in der dünnen Luft nicht genügend Sauerstoff enthalten ist. Automatische Höhenanpassung gibt es bei den Flugsauriern auch nicht. Ebensowenig wie einen Turbolader der den Sauerstoffmangel ausgleichen würde.
Nur bei Ultralights ist man da auf aktuellem Stand (z.B. ROTAX).
Turboprop und Jet-Engines seien mal aussen vor.

gerd
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Mo 27. Mai 2019, 17:29

Hallo Gerd,

Meiner Meinung nach, das Phänomen aus einem anderen Blickwinkel.....
Sehr selten läuft ein Motor mit stequiometrischem Gemisch, Lambda 1,0 (14,7: 1 Luft zu Kraftstoff) ist ein theoretisch zu erreichendes Ziel. Fette Gemische in kleinen oder grossen Mengen sind die häufigste Situation in der Brennkammer.

Der zerstäubte Brennstoff absorbiert im Falle eines fetten Gemisches die Energie der Brennkammer, um ihren Zustand von flüssig zu gasförmig zu ändern, und die Energiemenge ist die Benzin-Latentwärme. Mit anderen Worten, es handelt sich um ein konvektives Wärmeübertragungsphänomen. Die Wärmeabgabe durch den zerstäubten Brennstoff kühlt sowohl den Brennraum als auch das Abgas. Also mit weniger Kraftstoff pro Volumen, weniger Kühleffekt.

Und zweitens, Flammen brennen schneller und heisser, wenn mehr Sauerstoff vorhanden ist, im Fall einer mageren Gemisch.

Was wir bei den Dinamometern ins Labor beobachten können ist dass, wenn wir einen Motor mit magerem Gemisch bei hohen Drehzahlen betreiben, die heissen Abgase den Katalysator und die Rohre so erwärmen, dass sie durch die hohe Temperatur rot und sogar weiss werden, was passiert nicht bei fettem Gemisch oder im Grenzbereich bei stequiometrischem Gemisch.
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gerd_ » Di 28. Mai 2019, 08:25

Hi
OK, die Lambdasonden sind alle nur drin damit der TÜV zufrieden ist und sind vollkommen wirkungslos. Die Gemische sind generell fetter als l=1 und damit wird der Motor gekühlt.
Wieder was gelernt
Oder kann es sein, dass wir über Alkoholmotoren sprechen (die es bei uns nicht gibt)?
gerd
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 28. Mai 2019, 13:14

Hallo Gerd,

Trotz aller aktuellen elektronischen Technologie macht die Lambdasonde den Prozess nicht 100% effizient. Es beginnt bereits mit der Tatsache, dass die Prozesssteuerung am Ende der Verbrennungsreaktion gegeben ist, d. h., ob gut oder schlecht, das Verbrennen ist bereits aufgetreten.

Mach mal die Erfahrung: änder die Mischung Deines Fahrrads für eine magere Mischung, es ist einfach zu tun und es erzeugt keinen Schmutz in der Brennkammer, den Ventilen und der Umgebungsluft.
Dann fährt dem Motorrad und sieht mal wie sich die Temperatur auf den Kat und den Auspuff auswirkt. Du wirst überrascht sein.

Niemand zweifelt daran, dass Lambdasonden benötigt werden, sonst wären die Abgasemissionen der "Horrorfilm", den wir in der Vergangenheit mit Vergaser hatten (und ich liebte es, an Vergasern zu reparieren und regulieren). Und die Verbrennungsregelung ist auch für den Verbrauch und die Leistung des Motors wesentlich effizienter.

Dieses Phänomen der Überhitzung mit magerem Gemisch hängt nicht mit der Art des Kraftstoffs zusammen, es tritt bei Benzin, Ethylalkohol (das wir in Brasilien verwenden), für ein Gemisch aus Benzin + Alkohol oder Methylalkohol (USA) auf.

Nur aus Neugier, haben wir hier Motoren mit der Bezeichnung Flex (flexibel) entwickelt, die unabhängig von der Mischung im Tank sowohl Benzin als auch Alkohol verwenden können. Der Zündzeitpunkt ändert sich mit dem in die Einspritzdüsen eintretenden Gemisch, dies erfolgt über Sonden in der Kraftstoffzuleitung. Auf diese Weise können wir den günstigsten Kraftstoff für Ihre Tankstellenpreise kaufen (diese variieren je nach internationalen Ölpreisen und lokaler Alkoholproduktion). Die Entscheidung, welcher Kraftstoff am günstigsten ist, wird mit folgendem Rechnung getroffen: (Alkoholpreis) ≤ 0,7 * (Benzinpreis).
Die Heizkräfte der beiden Kraftstoffen sind unterschiedlich, genau wie die Oktanzahl und hier bleibt nur das Problem der Verdichtung des Motors ist ineffizient, es ist der Durchschnitt zwischen dem Wert von Benzin und Alkohol.
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 28. Mai 2019, 17:26

Hallo Gerd,

Generell mehr Sprit zu verbrennen um den Motor kühl zu halten wäre Schwachsinn. Da kann man die Zündung zurücknehmen, besser "mechanisch" kühlen, etc.

Das Ziel ist es, kein fettes Gemisch zum Kühlen des Motors zu haben. Dieser Effekt wird indirekt durch die Unsicherheit des Verbrennungsprozesses verursacht und ist fast immer ein Gemisch über l> 1,0.
Es wird festgestellt, dass dies den Motor schont, wenn man irrtümlich oder fehlerhaft ein mageres Gemisch hat
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 28. Mai 2019, 17:27

Hallo Gerd,

Generell mehr Sprit zu verbrennen um den Motor kühl zu halten wäre Schwachsinn. Da kann man die Zündung zurücknehmen, besser "mechanisch" kühlen, etc.

Das Ziel ist es, kein fettes Gemisch zum Kühlen des Motors zu haben. Dieser Effekt wird indirekt durch die Unsicherheit des Verbrennungsprozesses verursacht und ist fast immer ein Gemisch über l> 1,0.
Es wird festgestellt, dass dies den Motor schont, wenn man irrtümlich oder fehlerhaft ein mageres Gemisch hat
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 28. Mai 2019, 17:28

Hallo Gerd,

Generell mehr Sprit zu verbrennen um den Motor kühl zu halten wäre Schwachsinn. Da kann man die Zündung zurücknehmen, besser "mechanisch" kühlen, etc.

Das Ziel ist es, kein fettes Gemisch zum Kühlen des Motors zu haben. Dieser Effekt wird indirekt durch die Unsicherheit des Verbrennungsprozesses verursacht und ist fast immer ein Gemisch über l> 1,0.
Es wird festgestellt, dass dies den Motor schont, wenn man irrtümlich oder fehlerhaft ein mageres Gemisch hat
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Re: Hoch Temperatur der Katalysator

Beitrag von gnegraes » Di 28. Mai 2019, 17:29

Hallo Gerd,
gerd_ hat geschrieben:
Mo 27. Mai 2019, 09:23

Generell mehr Sprit zu verbrennen um den Motor kühl zu halten wäre Schwachsinn. Da kann man die Zündung zurücknehmen, besser "mechanisch" kühlen, etc.
Das Ziel ist es, kein fettes Gemisch zum Kühlen des Motors zu haben. Dieser Effekt wird indirekt durch die Unsicherheit des Verbrennungsprozesses verursacht und ist fast immer ein Gemisch über l> 1,0.
Es wird festgestellt, dass dies den Motor schont, wenn man irrtümlich oder fehlerhaft ein mageres Gemisch hat.
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