Aufgeladener Zweitakter

Udo, natürlich kommt der Turbo an den Motor und wird durch ein von Resorohrende vorlaufendes Abgasrohr beschickt, dann hat das Frischgas nicht so einen weiten Weg.
Was ist nun daran so schwierig?
Alle anderen Probleme, die für eine Umsetzung zu lösen wären mögen existieren und lösbar sein, oder nicht.
Aber da sehe ichs mal gerade so wie Christian, dass es nicht einfach ist, ist noch lange kein Grund es nicht ernsthaft zu versuchen.

Zum Turbo noch, ein unaufgeladener Motor mag meinetwegen bei Auslassöffnung noch 3 bar Absolutdruck haben, dessen Expansion auf 1 bar (Differenz 2 bar) am Auspuff beim Zweitakter genutzt wird, um die Abgassäule in Gang zu kriegen und dann die Spülung hinzubekommen.
ist der Motor aber aufs Doppelte aufgeladen sind es am Auslass dann 6 bar absolut.
Im Abgastrakt direkt vorm Turbo herrscht aber nur etwa der Ladedruck von 2 bar (Differenz nun 4 bar).
Die zusätzliche Arbeitsfähigkeit der Abgase durch die höhere Druckdifferenz steht für die Turbine und abzüglich von Verlusten dem Verdichter zur Verfügung.
Würde man die nicht durch den Turbinenteil des Turbos nutzen, wäre dies Energie verloren.
Nutzt man sie, mindert man damit aber auch nicht die Motorleistung, denn man nutzt Ebergie, die anderenfalls gleich den Verlusten hätte zugeschrieben werden müssen.

Ach ja, kontinuierlich ist ein Turbo, oder eine Strahlturbine.

Kurbel

Tja Ralf hat leider recht ,ist nicht Regelkonform ,das ginge nur wenn ein 7,5ccm von einem 2,5ccm aufgeladen würde.Wäre dann in der 10ccm Klasse unterwegs. Dann aber eine Drehschieberpumpe und kein Laderrad.Da kommt aber mehr Masse zusammen wie wenn der Motor selbst einen Lader antreibt.
Udo,da kommt dann schnell einer und macht es wie Campini , http://de.wikipedia.org/wiki/Campini_Caproni_CC.2 .
Zu Diskutieren wäre da ehr ein Generator/Motor der auf der Kurbelwelle läuft und beim Steigflug Leistung abzweigt ,diese in einem Akku zwischenspeichert und dann bei An und Durchflug der Messtrecke zur Motorleistung hinzu Addiert.Das wäre alles nur Energie die aus der Verbrennung im Antriebsmotor kommt.Leicht wird so etwas aber auch nicht.Ihr könnt mich totschlagen aber ich denke das die beiden Versionen die wir hier angedacht haben die größten Chancen haben etwas mehr Leistung bei einem Zweitakter herauszukitzeln.
Die dritte Lösung wird nach wie vor die Lachgas Nummer bleiben ,die ja ohne wenn und aber funktioniert und auch schon für Modellantriebe verfügbar ist.

Hi Christian,
der Satz aus dem Wiki-Beitrag ist einfach genial:

"Als solcher leistete dieser Antrieb keinen Beitrag zur Gasturbinenforschung, führte jedoch in eine Sackgasse."



Mal sehen ob es hier der Eine oder Andere zu ähnlichen Ehren schafft....

udogigahertz schrieb:

Ja und ohne Abgasturbolader wäre die Leistung noch viel höher gewesen!
...

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Hallo Udo,

dann sind deiner Meinung nach die Tuning-Spezialisten von John Buddenbaum & Eric Noyes also alles "Deppen" und ohne Aufladung wäre der Buddfab noch schneller gelaufen? Vielleicht solltest Du mit denen Kontakt aufnehmen.

Jürgen

Ralf,einige Bremser können sich die Ehrennadel jetzt schon anstecken.
Ich habe aber ehrlich auch kein Problem wenn es nicht so laufen sollte wie ich es mir Wünsche.Da halt ichs mit Einstein.Man muss schon auch einen haufen Müll produzieren dürfe damit etwas verwertbares dabei ist.So oder ähnlich Ein paar Sackgassen darf man schon besuchen.Der Kurt Schreckling hat die Bauteile der ersten Modellturbine auch alle erst einzeln ausprobiert ,das Laderlaufrad durch Plettenbergmotor angetrieben ,dann die Brennkammer dazu usw. .So muss alles hintereinander Optimiert werden.Heute fragt kein Mensch mehr ob es möglich ist eine Gasturbine in den Modellbaugrößen zum laufen zu bringen.Die allererste Schreckling Turbine bestand aus Sperrholzverdichterrad Kupferrohrbögen zur Luftleitung Sprydose als Brennkammer und Blechturbinenrad .Hat Schub gemacht.
Sicherlich sind die Wirkungsgrade bei Turbinen in der größe er Bescheiden aber die der Modellbauzweitakter sind auch nicht gerade Berauschend.
Also etwas mehr dichte Luft hilft bestimmt.
@Silvan, habe heute abgeklärt ,das Verdichterrad geht in Ordnung ,die haben auch schon Turbinenräder in Inconel gemacht die die 100000 min^-1 drehen.

Jürgen Heilig schrieb:

Hallo Udo,
dann sind deiner Meinung nach die Tuning-Spezialisten von John Buddenbaum & Eric Noyes also alles "Deppen" ......
Jürgen

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Nein, ganz gewiss sind das keine Deppen. Das habe ich weder gedacht noch geschrieben. Du warst es, der mir das jetzt unterstellt hat, Jürgen.

Ich kenne die Beweggründe nicht, die die Erbauer dieses Motors dazu bewogen haben, es mit einem Abgasturbolader zu versuchen. Vielleicht bekamen sie auf diese Weise Sponsorgelder? Keine Ahnung.

......ohne Aufladung wäre der Buddfab noch schneller gelaufen?

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Aber mit Sicherheit, Jürgen.

Jürgen, hast Du beruflich irgendetwas mit Technik zu tun? Wenn ja, dann erklär mir mal, wieso ein vom produzierten Abgas angetriebenes Turbinenrad soviel zusätzliche Power erzeugt, dass es dadurch zu einer Leistungssteierung kommt, die ohne diese Aufladung nicht erfolgt wäre?

Da braucht man eigentlich nur die Logik ranzulassen, um zu erkennen, dass sowas zwar im Märchen, nicht aber in der Realität funktionieren kann.

Umkehrschluss: Sollte sowas doch funtkionieren, dann wäre der Effekt folgender: Durch ständiges Komprimieren der Ansaugluft bekommt der Motor mehr Füllung, der Druck im Abgasstrom steigt an, dadurch dreht sich der Turbolader schneller, dadurch steigt der Füllungsgrad, wodurch wiederum die Motorleistung steigt (immer schön proportional zur zugeführten Gasmenge, wie hier ja schon behauptet wurde) usw. usw. usw. bis zur Selbstzerstörung!

Würde es diesen Effekt der funktionierenden Abgasturboaufladung beim 2-Takter wirklich geben, so hätte man damit die ideale Wärmekraftmaschine gefunden. Das einzige Problem wäre, den Motor zu drosseln, damit er nicht "durchgeht". Man könnte nahezu beliebige Leistungen aus beliebig kleinen Hubräumen herausholen.

Außer einigen exotischen Bastellösungen bei Snowmobilen sehe ich nirgends Praxisanwendungen für diesen ominösen "2-Takt-Abgasturbolader".

Damit ich nicht schon wieder missverstanden oder als als Ketzer auf den virtuellen Scheiterhaufen geworfen werde:

- Ein dem Resonanzauspuff nachgeschalteter Abgasturbolader kann funktionieren, seinen Zweck erfüllen der da lautet: Zaubere mir aus meinem vorhandenen Motor mit möglichst wenig Aufwand erheblich Mehrleistung.

- Jedoch ist so ein Motor, betrachtet man seinen Gesamtwirkungsgrad, nicht sehr effektiv und noch weit unter seinen Möglichkeiten. Mit konventionellem Tuning würde man deutlich Mehrleistung bei besserem Gesamtwirkungsgrad erreichen können, da der Abgasturbolader immer einen Teil seiner zusätzlich erbrachten Leistung dem Motor wieder wegnimmt, weil er diese für seinen Antrieb braucht. (Tut mir Lied, aber das ist nun mal in unserem Universum so vorgesehen, dass es kein Perpetuum Mobile geben kann)

Grüße
Udo

P.S.: Bitte nicht hauen

das optimierungsziel heisst bei dieser aktion leistungsdurchsatz und nicht wirkungsgrad.

um das system am durchgehen zu hindern, reicht ein einfaches druckbegrenzerventil, wie es schon an dampfmaschinen verwendung fand.
evtl. schon mal was von gehört?

ich finde es toll, wenn leute ohne ende rumtheoretisieren, statt was auszuprobieren.

btw: solche art experten war sich absolut sicher, dass geschwindigkeiten über 30km/h den menschen unweigerlich in den irrsinn treiben würden.

was wäre, wenn man ihnen geglaubt hätte .

vg,
ralph

Erstens, gegen Überlastung des Basismotors haben die Götter das Wastegate gestellt.
(Das ist ja auch, was Ralf Druckbegrenzerventil nennt.)

Zweitens, der Restdruck im Zylinder gegen Ende des Arbeitstaktes ist Energie, die dem Kreisprozess verloren geht.
Diesen Restdruck haben alle herkömmlichen 2- und 4-Taktmotoren, prinzipbedingt.
Besonders dann, wenn man wenig Motor und viel Leistung haben will ist das so, bei Wirkungsgradwundern vllt etwas weniger, aber vermeiden lässt es sich nicht.
Diese Energie steht aber dem Turbolader zur Verfügung und sie reicht, um Verdichtungsarbeit zu leisten.
Warum sollte man die sonst nicht nutzbare Energie, nicht dazu verwenden den Motor aufzuladen?

Letztlich ist ein turboaufgeladener Kolbenmotor nichts anderes, als eine Zweiwellenturbine, deren Brennkammer der Zylinder ist und die Kurbelwelle eine der beiden Wellen, die im Turbolader die zweite.

Kurbel

udogigahertz schrieb:

...
Jürgen, hast Du beruflich irgendetwas mit Technik zu tun? Wenn ja, dann erklär mir mal, wieso ein vom produzierten Abgas angetriebenes Turbinenrad soviel zusätzliche Power erzeugt, dass es dadurch zu einer Leistungssteierung kommt, die ohne diese Aufladung nicht erfolgt wäre?

Da braucht man eigentlich nur die Logik ranzulassen, um zu erkennen, dass sowas zwar im Märchen, nicht aber in der Realität funktionieren kann.
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Die Antworten lauten:

a) hab' ich, und b) Kurbel war mit der Antwort schneller.

Die Leistungssteigerung wird erzielt durch die Nutzung eines Anteils der Energie der heissen Auspuffgase, die sonst nur nutzlos verpufft wäre.

Es sind nicht nur Schneemobile die mit 2-Takter Turbo laufen:

http://video.google.com/videoplay?docid=2683135400295297703

Hier sogar ein Patent:

http://www.freepatentsonline.com/4907544.html

Jürgen

Udo,
genau so ist es gelaufen.Dem Turbolader ist es egal ob Zwei oder Viertakt ,die ersten Turbomotoren sind den Konstruckteuren reihenweise um die Ohren geflogen da sich wie du beschrieben hast der Ladedruck immer weiter Steigert.
Nur ein Perpetumobile ist das noch lange nicht ,den es wird immer neuer Treibstoff angesaugt und verbrannt.Aber hochschaukel wird sich so etwas schon,deshalb wie vom Ralph geschrieben muss immer ein Wastgat (ein Ventil) in der Abgasleitung sein um den Druck nicht zu hoch werden zu lassen.
Das haben einer der ersten der Hr.May mit Ford Fahrzeugen bei BMW einige 2002 und bei Porsche angefangen die 917 CAN AM durchmachen müssen.
Beim Zweitakter wurden Turbolader in Junkers Flugmotoren wegen den Leistungsverlusten in großen höhen eingebaut ,das waren gegenkolben Zweitakter ,stehen im Deutschen Museum in München aufgeschnitten herum.
Die durften erst ab erreichen einer mindest Flughöhe mit voller Leitung gefahren werden um sie nicht durch überleistung zu zerstören.Der neue Golle gegenkolbenmotor ist auch ein Zweitakter der zusätzlich mit Turbolader Leistungsgesteigert werden kann.Beim Dagracing werden nur Mechanische Lader verwendet da diese wesentlich schneller ansprechen und dort haben die Motoren Leistungen um die 8000 PS ,ohne Aufladung nicht möglich ,vor allem nicht mit konventionellen Tuning massnahmen.Bei Mercury wurde auch an aufgeladenen Zweitacktern Entwickelt ,wurde aber aufgehört nachdem das Reglemant entsprechend geändert wurde.
Lesen: ab seite 6 , http://www.mtukrc.org/download/ets/ets_design_paper_2006.pdf .
Hier gehts um die regelung ,das aufladen an sich ist gar keine Frage, http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=EP2005005227&DISPLAY=DESC .
Aufgeladener Zweitakter aus Spanien, http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266661.html .
Zweizylinder Zweitakter der nur aufgeladen funktioniert, http://www.hibridesign.com/prod01.htm .
Und zulezt ein Aufgeladener Zweitakter mit Ladekolben.Ist ein 4 Zylinder mit zwei Ladekolben, http://www.kfz-tech.de/ZweitaktmotorA.htm .
Das man die Ladekolben mit mehr Hubraum versehen kann ist klar und das damit mehr Gemisch in die Verbrennungsräume gedrückt wird ist auch klar.
Alles KLAR ?

mir dämmert´s

mir dämmert´s

Udo, vielleicht bedenkst Du bei deinen Überlegungen noch das aus zB 10 ccm
verbranntem Methanol/Luftgemisch etwa 50 ccm Abgase entstehen?
Durch die Chemische Reaktion beim Verbrennen enstehen diverse neue Stoffe, aus einem Kg Metanol werden ua 1,24 Kg Wasser, und das in verdampfter Form.
Diese Abgase treiben durch ihre EXPANSION den Turbolader an, das Wastegate verhindert überladen.


http://www.flixya.com/video/38441/Turbo_charged_Yamaha_snowmobiles

Hi Christian,

endlich: das Empire strikes back
Ladekolben kenne ich noch vom Schiffsdiesel aus der Lehre. Aber da schon mehr Turbolader.
Der wink mit dem Junkers-Gegenkolbenmotor ist was für Geniesser... die waren ihrer Zeit echt vorraus. Man stelle sich vor was der Mann gemacht hätte, wenn ihm ständig einer so ind Handwerk gequatsct hätte wie hier. Wahrscheinlich bis ans Ende Badeöfen genietet...

Gruß,
Kuni

Konstruktion

Konstruktion

Hallo Christian

Habe den Motor heute demontiert und werde Morgen mit dem Konstruieren beginnen.

Die Frage ist jetzt noch wie bekomme ich den Kolben aus dem Gehäuse?
Muss vermutlich den Kolbenbolzen sehr mühsam ausbauen, oder gibt es noch einen besonderen Trick. Bis jetzt konnte ich immer die Buchse herausziehen und den Pleuel ganz ab dem Kolbenzapfen schieben, nur jetzt fehlen 1.5 mm, weil zwischen Kolbenhemd und Pleuel keine Luft besteht !!!

Werde beim Einblatt bleiben !

Viele Grüsse Silvan

Das geht nur wenn du voher die Buchse rausschiebst.

Gruß Kasumi

Kolben demontieren

Kolben demontieren

Hallo Kusami

Habe ich wie beschrieben gemacht, aber leider lässt sich dann der Pleuel nur 3 mm verschieben und die Pleuelaugenbreite beträgt 4,5 mm, muss einmal auf der Motorenseite von Profi schauen.

http://www.flycontrolline.com/photos.htm

http://www.rusengines.ru/?content=f2a/f2a15top_de.htm&lang_upd=de&cover_upd=blue

Bei F2A, unter Ersatz vom Kolben.
Auf dieser Seite habe ich gesehen, dass der Pleuel mit einem Winkelhebel herausgehebelt wird. Aber ob dies beim Profi auch so geht! Vorallem scheint mir die Montage danach noch einiges heikler zu sein.

Viele Grüsse Silvan

Hallo Kurbel

Mein wissen geht dahin, dass ein Kompressor im Wirkungsgrad nicht schlechter als der Turbalader ist. Denn die Leistung von der Turbine müssen auch durch ein höheres Verbrennungsvolumen bereitgestellt werden. Beim Kompressor wird die Leistung von der Welle für den Verdichter abgenommen.


Viele Grüsse Silvan

Motor durchgegangen

Motor durchgegangen

Hierzu mal ein wenig Theorie:

Vieles ist hier schon richtig gesagt worden, ich versuche mich mal an einer anderen Formulierung:
Die theoretisch je Arbeitstakt umsetzbare Arbeit ist proportional abhängig von der Luftmasse, die für die Verbrennung zur Verfügung steht. Eine wie auch immer geartete Aufladung (Kompressor, Turbolader, ...) schaufelt nicht mehr "Luftvolumen" in den Brennraum; das ist durch den Hubraum bedingt unabhängig vom Ladeverfahren nahezu konstant. Wie wir alle wissen, ist Luft ja ein kompressibles Medium, und die eingeladene Luftmasse folgt - sehr stark vereinfacht - der thermischen Zustandsgleichung idealer Gase:

m = (p*V)/(R*T)
s.a. http://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Zustandsgleichung_idealer_Gase

Unter der weiter vereinfachenden Annahme, daß T (Temperatur) und V (Volumen) konstant sind, erkennt man also, daß die je Arbeitstakt umsetzbare Arbeit proportional zum Ladedruck ist. R ist eine Konstante.

Diese Formel erklärt auch die mit der Höhe nachlassende Motorleistung bei nicht aufgeladenen Motoren. Diese Zusammenhänge dürften einigen jüngeren Semestern etwas frischer in Erinnerung sein als mir (das Stichwort Kreisprozess habe ich hier doch schon gehört...)

Im übrigen hat eine Aufladung auch die "Nebenwirkung" einer Erhöhung der Kompression. Deshalb durfte bei den von Christian erwähnten Flugmotoren die Aufladung auch erst ab einer bestimmten Höhe "aktiviert" werden. Die Wirkung einer zu hohen Verdichtung setze ich mal als bekannt voraus (klopfende Verbrennung und damit einhergehende Zerstörung des Motors). All diese Zusammenhänge waren auch den ingennören bei BMW und Porsche bekannt, aber im Rennsport fährt man - übrigens auch jetzt noch - schon mal bewusst auf die sprichwörtliche Wand zu.

@Christian: Denkst Du auch daran, Dein Krafstoffsystem mit dem Ladedruck zu beaufschlagen?

Hoffe, mit den Theorien nicht zu sehr gelangweilt zu haben.

Grüße

Hannes

Hannes,
das kommt drauf an wo der Vergaser sitzen soll.Da ich erst mal den Vergaser vor die Ledepumpe setzen möchte werde ich zwar den Tank mit Druck beaufschlagen aber ich werde auch den Druckregler von Orion dazwischen schalten.
Wenn mal alles irgendwan läuft könnte man noch über eine Elektronik nachdenken die per Servo die Düsennadel auf Höchstleistung trimmt.Also immer die Drehzahl messen ,als Feedback und die Nadel nachregeln,aber dazu braucht man auch erst mal Zeit bis die optimalen Einstellungen gefunden sind sonst schwingts nur rum und bringt nix.