Also ich bin ja wieder ganz der Laie, bitte erklärt mir doch nochmal genau (u. ganz wichtig in Worten die ich versteh) was jetzt die Magerkrankheit ist, Zündungsklingeln, wie was zustande kommt, wie ich was merke u. gaaanz wichtig, wie ich es in Zukunft vermeide...
Hallo Ingmar, na ich versuch's ma ohne viele trockene Zahlen...
Also:
Wir wollen ja Bezin VERBRENNEN (nicht explodieren lassen) um eine Volumenzunahme des Gases im Kolbenraum zu erreichen um diesen zu verdraengen, woll?
Unser V12 ist ja kein Explosionsmotor (auch die gibt es) sondern ein VERBRENNUNGSMOTOR.
Dazu brauchen wir: SPRIT und SAUERSTOFF, woll?
Je mehr Sauerstoff, um so schneller verbrennt (oxydiert) mein Brennstoff (SPRIEEET!)
Nu merken wir aber, dass es gar nicht genug Sauerstoff in der Luft gibt um den Sprit wirksam zu verbrennen, also was machen?
Eine kurze Abschaetzung wuerde naemlich bei dem Luftsauerstoffgehalt nur das doppelte des Umgebungsdrucks ergeben, also typisch etwa 2bar.
Mit 2 bar kann ich aber nix anfangen...die Kraft is ne 10erPotenz zu klein! Oder der Motor muesste die Ausmasse einer Dampflokomotive haben! Vor allem...der Sprit verbrennt viel zu langsam!
Je mehr Sauerstoff ich meinem Brennstoff anbiete, um so mehr kann gleichzeitig verbrennen: Die Verbrennungsgeschwindigkeit haengt also von meinem Sauerstoff-Brennstoffgemisch ab.
Erster Loesungsansatz: Ich verdichte die Luft etwa 10-fach. (Verdichtungsverhaeltniss) und Schwupps habe ich 10x mehr Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfuegung.
So, daraus ergibt sich meine Verbrennungsgeschwindigkeit...die variiert nun je nach Luftmenge (Drosselklappe) und Sprit (Einspritzventil) da die Hubgeometrie (Kolbentrieb) immer konstant ist. Daraus ergibt sich dann als Ausgleich: DIE MOTORDREHZAHL.
So, ich hoffe das war nicht zu kompliziert...nur zum Verstaendniss.
Kommen wir zum Klopfen oder Klingeln:
Meine Gemischaufbereitung muss so aussehen, dass der Sauerstoffueberschuss nicht so hoch ist um eine explosionsartige Detonation der Benzinmenge zu erreichen. Im Verbrennungsmotor versuchen wir ja den Druck zu nutzen, heisst den Druckaufbau an die Sinusbewegung des Kurbeltriebs so anzupassen das er hoechstmoegliche Arbeit leisten kann. Ein kurzes *Peng* is da unbrauchbar...ich brauche eine schubartige VERBRENNUNG. Die erfolgt typischerweise innerhalb von, na sagen wir mal 30° Kurbelwinkel.
Erst passiert nix wenn ich zuende, dann so nach 20° etwa steigt der Druck steil an bis zu seinem Maximalwert bei etwa 30°. Dann faellt er steil ab. (Verbrennungsende) So, die guenstigste Position fuer meinen Maximaldruck sind etwa 8-10° nach OT. Also: Zuendung erfolgt damit bei 10-20° heisst etwa 10° vor OT (Vorzuendung)
Dazu muss aber alles stimmen! Mischverhaeltniss je nach gewuenschter Verbrennungsgeschwindigkeit etc.etc....Wenn nicht gibt es 2 Moeglichkeiten:
Ueberfettung:
Die Verbrennung ist fett, Sauerstoffmangel! Dauert zu lange, es baut sich kein vernuenftiger Druck auf....der Motor feuert evtl. in den Auspuff. (Kann durchaus gewuenscht sein bei Rennmotoren wo es auf Verbrauch nicht ankommt.)
Magerkrankheit:
Zu wenig Sprit! Die Verbrennung laeuft zu schnell ab, da ab Zuendungsbeginn ja noch 20° Kurbelwinkel vorhanden sind bei der sich das Volumen ueber dem Kolben nicht nennenswert veraendert ueberschreitet die Verbrennung schnell die Detonationsgrenze, es kommt zur EXPLOSION.
Diese haemmert jetzt von oben gegen den Kolben der fast genau ueber dem Kurbelzapfen steht, ergo geht der ganze Dampf in die Haupt- und Pleuellager! Drehmomentausbeute: EBENFALLS MAGER! Die energie wird nur in Kraft die den Motor belastet und Waerme umgesetzt, viel Waerme! Diese heizt jetzt deinen Kolben auf....frueher, bei Gusskolben, waren irgendwann die Hauptlager hin...heute bei Alukolben gibt i.d.Regel der Kolben nach, er schmilzt.
Die Motorparameter der Steuerung sind so gewaehlt das bei richtigem Benzin kein Klingeln auftreten kann, wenn aber ein E-Ventil nicht einfach ausfaellt, sonder nur ZU WENIG Sprit abgibt...kann es in jedem Drehzahlbereich dazu kommen. Das ist die traurige und hochgefaehrliche Magerkrankheit!
Auf deinem Foto aussen kannst du den weggebrannten sogenannten "Feuersteg" sehen, der den ersten Kolbenring von der Flamme abschirmt. Der braune Fleck oben deutet darauf hin das nicht mal genug Sprit da war um Rueckstaende (Russ) zu hinterlassen, bzw. der vorhandene wurde vom gierigen Sauerstoff und der hohen Temperatur mitverbrannt.
"Klopfen", im Volksmund auch "Klingeln" genannt, hoert man da es ein sehr hoher Ton ist, der sich anhoert wie ne kurze Reihe von Sylvesterkrachern hintereinander...nur ne Oktave hoeher...oder wie ne alte Tuerklingel eben. Es ist an und fuer sich unbedenklich wenn es MAL zu hoeren ist, aber auf Dauer eben toedlich! Beim Diesel nennt man es "nageln", dort ist es aber ueberhaupt nicht gefaehrlich da das Gemisch sich SELBST entzuendet, man also an der Klopfgrenze faehrt....und es keine Kraft entwickelt.
Beschleunigungsklopfen:
tritt bei magerer oder kalter Maschine auf und ist gut zu hoeren, da man ja noch langsam faehrt...Ursache ist eine nicht genuegende Anreicherung bei ploetzlichem Aufreissen der Drosselklappe (Bleifuss). Diese wird durch die Beschleunigungspumpe bei Vergasern, oder ein Beschleunigungsventil (Giesskanne) bei Einspritzern aufgefangen.
Grundsaetzlich eben ungefaehrlich, man hoehrt es sofort und nimmt den Fuss hoch bis es aufhoert.
Hochgeschwindigkeitsklopfen:
Bei voll offener Drosselklappe (Fuss in der Oelwanne, warme Zehen) reicht die Spritmenge nicht..dagegen gibt es die sogenannte "Vollastanreicherung". (Bei Vergasern gabs mal die "Katastrophennadel" dafuer. (Hat eh nie funktioniert, war immer versifft!)
Das ist das eigentlich gefaehrliche Klopfen, da es aufgrund der Umgebungsgeraeusche meist nicht wahrnehmbar ist. Folge: Meist Motorplatzer.
Gruss
Peter
