Einschweißen einer Gewindebuchse in Gußmaterial

[RinaMat]

Letzter Beitrag der vorhergehenden Seite:

Was spricht dagegen, nur das Gewinde ins Turbinengehäuse zu schneiden? Da kannst du doch getrost von der Schweißung absehen ....

[MBPetersen]

Zitat
"die Summe der Abgase nie heisser sein kann als die Einzelströme. Das ist einfache Mischungrechnung."

Stimmt nicht.
Werte aus der Praxis, letzte Woche gemessen:
Motorleistung 60%
Abgastemp Zylinder 1-8 280°-295° (jeder Zylinder einzelnd überwacht am ausgang des Zylinderkopfes)
Abgastemp vor Turbo 390°C
Abgastemp nach Turbo 267° C
Ladeluft temp ~45°C
Ladeluftdruck 2,4 bar

Abgastemp maximal im Betrieb vor Turbo 550°C, das ist dann aber bei 50° Ansaugtemperatur (Alarm bei 600°) (Bauteilgrenzwert 650°C)
Dann sind die einzelnen Zylinder so bei 400°-420°, max 450°C, Ladeluftdruck 3,3 bar.
Ist kein 12 HT, spielt aber für das Prinzip keine Rolle.

Idealerweise misst man vor der Turbine, das ist ausschlaggebend, das Messen an einzelnen Zylindern dient allein der Identifizierung und Lokalisierung einer gestörten Verbrennung.

Warum man keine Einschraubbuchse nehmen kann würde mich auch interessieren, eventuell eine mit konischem 1/4" Gewinde?
Den Sensor 6 cm im Abgasstrom rumbaumeln zu lassen ist sicher eine Schnapsidee, da herrschen ja doch ganz amtliche "Windgeschwindigkeiten". 1 cm ist wohl besser.

Das Anbringen in einem Flansch ist glaube ich die 2. beste Lösung. Die Wasserleitung kann man trennen und mit einem Sililkonschlauch verbinden (ist bei mir durchgerostet und hat man dann so repariert). Die Ölrücklaufleitung könntest du biegen, da sind ja extra "Biegesicken" drin
Bin gespannt auf deine Lösung! Und natürlich auf die vorher / nachher Daten.

Tim und Graeme raten aber als erstes den Umbau auf die verstärkten Kolbenringnuten an...das scheint sinnvoll in dem Zusammenhang.

[Feldi]

Abgastemp Zylinder 1-8 280°-295° (jeder Zylinder einzelnd überwacht am ausgang des Zylinderkopfes)
Abgastemp vor Turbo 390°C.

Erklär mir das bitte mal.
Wo kommt denn die zusätzliche Wärmeenergie her? Oder seid Ihr vorher Volllast gefahren und der Krümmer hat noch geglüht?

[RinaMat]

@Feldi, Volker
M.E. ein Messfehler im ganz klassischen Sinn:
Wenn ich einen einzelnen Zyl. messe, dann kommt ein ganz kurzer heisser Gasstoß am Fühler vorbei, dann lange nichts ->
1.) Der Fühler wird durch den kurzen Gasstoß nicht ganz aufgeheizt (Trägheit des Fühlers)
2.) Über Wärmestrahlung und -leitung wird in der übrigen Zeit ein Teil der im Fühler gespeicherten Energie an z.B. den Krümmer abgeben
Durch die Trägheit des Fühlers mittelt dieser somit automatisch den Abgasstrom dieses Zylinders, da kann nur eine zu geringe Temp. auftreten. Im gesamten Abgasstrom wird der Fühler allerdings tatsächlich ziemlich genau die Abgasstemperatur annehmen!

Aber Volker arbeitet in einem prof. Motorbetrieb, v.l. messen die gar nicht mit trägheitsbehafteten "klassischen" Fühlern - dann wäre das oben Gesagte nicht richtig!

[La4200]

Hat man nicht vor der Turbine einen Staueffekt? Die Turbine stellt doch einen Widerstand dar, weil sie den Kompressor antreiben muss. Somit staut sich die Luft vor der Abgasturbine und erwärmt sich zusätzlich. Die ganze Masse der Luft in einem Krümmer ist ja wohl sehr dynamisch! Da kann ein verschieben der Messung um einen cm schon ganz andere Werte zeigen. Man muss wissen was man wirklich messen will!

Von einem Messfehler, kann man da nicht unbedingt sprechen. Du willst ja auch nicht die exakte Lufttemperatur wissen, sondern das was wirklich interessiert ist das Ambiente welches an dieser Stelle herrscht. es geht ja um die Materialien, die damit zurecht kommen müssen und nicht um die Temperatur der tatsächlichen Abgasstöße aus den einzelnen Zylinder.

Cooles Thema!

Interessiert mich auch gerade

-Jan

[Feldi]

M.E. ein Messfehler im ganz klassischen Sinn!

Tippe ich auch drauf.

v.l. messen die gar nicht mit trägheitsbehafteten "klassischen" Fühlern

Womit sonst?
Die absolute Temperatur spielt an dieser Stelle aber keine Rolle, da es ja hauptsächlich um die Differenz geht.

Hat man nicht vor der Turbine einen Staueffekt?

Schon, aber für eine adiabatische Temperaturerhöhung von 100° reicht das bestimmt nicht - mal so aus'm Bauch raus.

[MBPetersen]

Was heist Messfehler.
Es sind Ni-Cr-Nickel in einer Tauchhülse. Die Sensoren an sich sind sehr genau, sind aber natürlich einer gewissen Trägheit unterworfen. Wird eine bestimmte Motorlast länger gehalten (also etwa 3-5 Minuten), dann zeigt der Sensor einen korrekten Wert an, er eilt also immer etwas nach, das ist klar.

Es wurde oben schon beschrieben: Es herrschen gröbst unterschiedliche Zustände im Abgasstrang am Zylinderausgang: am heissesten bei Auslass öffnet, am kältestens bei Ventilüberschneidung. Der Sensor zeigt entsprechend die "Mischung" an, das ist auch richtig.

Vor der Turbine habe ich am ehesten ein statisches Verhältnis, da dort die Luft (vor dem Düsenring) am langsamsten ist und sich die Wärmemenge aller Zylinder staut (so müsste man es am besten ausdrücken).
Der Effekt das dort eine Wechselnde "Kühlung" des Sensor durch Spülluft stattfindet, setze sich an der Stelle nicht fort.

Der Sensor am Zylinderkopf (die Motoren haben pro Zylinder einen Zylinderkopf) zeigt die Mischung aus Abgas- und Spülluft an, also nicht die "maximale" Temperatur, sondern weniger.
Von 2 Kurbelumdrehungen kommt nur einmal heißes Abgas vorbei, einmal kalte Luft, und die restlichen zwei Takte kühlt der Sensor weiter ab.

Vor dem Turbolader habe ich einen konstanten Abgasstrom, der Sensor kühlt nicht ab, und die Spülluftmenge ist klein im Vergleich mit der Abgasmenge...daher der höhere angezeigte Wert.

Will man das als "Messfehler" bezeichnen? Die Sensoren messen das was sie können, und auch das was man wissen will.
Vor der Turbine kann ich am ehesten die gesamte, durschnittliche Temperatur des Abgasstromes messen, und die will ich ja auch haben. Ich habe diese Temperatur auch direkt hinter dem Zylinder (das meinen viele ja auch mit "vor der Turbine kanns nicht heisser sein"), allerdings nur in einem kurzen Impuls und nicht im Durchschnitt.

Hinter dem Zylinder wird im Sinne der Vergleichbarkeit gemessen, vor und nach Turbo um die Turbofunktion zu überprüfen (Temperaturdifferenz ist entscheidend vor und nach für einen hohen Wirkungsgrad).

Fürs Auto: Direkt vor die Turbine ist am besten. Geht es nur hinter einem Zylinder, muss mir klar sein, dass es vor der Turbine "heisser" ist. (Die Temperatur die die Hersteller angeben, also max. 650°C z.B., bezieht sich auch genau auf diese Temp, und nicht auf die nach Zylinder).

[HJ61-Freak]

So, wie versprochen, zu Ostern der aktuelle Stand:

Wir haben ein Loch in die Wand des Einlaufrohres im Turbinengehäuse gebohrt, einen Plansitz zur Abdichtungs mittels Kupferring geschaffen und das konische Gewinde der Schraubhülse in ein zylindrisches Gewinde umgewandelt, um keine zusätzliche Spannung in das Turbinengehäuse einzuleiten. Anbei ein paar Fotos vom Ergebnis. Die Einschraubhülse muss noch gekürzt werden, da sie sehr weit in den Abgasstrom hereinragt, siehe letztes Bild. Das verringert unnötigerweise den Rohrquerschnitt und sorgt für Behinderung des Abgasstroms und das ist schlecht, zumal der Geber ebenfalls bereits den Rohrquerschnitt verringert und für zusätzliche Torbulenzen sorgt.

Jetzt muss nur noch die neue Rumpfgruppe für den Turbo ankommen, der Turbo zusammengesetzt werden und das ganze an den Block gepappt werden. Achja, das Pyrometer muss natürlich noch angeschlossen werden.

Die Aktion werde ich auch dazu nutzen, um den 90°-Bogen direkt hinter dem Turbinengehäuse neu zu gestalten und diesen mit einem 3"-Ausgangsquerschnitt zu versehen. Derzeit laufen die Angebote für die Herstellung des Flansch bei mir ein.

Demnächst also mehr im Thread zum Pyrometereinbau bzw. zur Instandsetzung des CT26.

Gruß

Florian

[RinaMat]

Sehr gute Idee, das mit der planen Dichtfläche und einem Dichtring.
Scheint die Ideale Lösung zu sein.

[HJ61-Freak]

So, das Pyrometer ist jetzt komplett angeschlossen. Es arbeitet sehr schnell. Es reagiert auf Gaspedalbewegungen mit einer Verzögerung von rund 1-3 Sekunden und der jeweilige Ist-Wert wird dann zügig angezeigt. Insgesamt ist die Trägheit des Instruments bei knapp 4 Sekunden Verzögerung einzustufen, was aber in der Realität absolut hinnehmbar bzw. völlig ausreichend ist. Der Maximalwert (= Volllast = voll durchgetretenes Gaspedal im 5. Gang = 3.500 U/min = 160 km/h) bewegt sich bei meinem Fahrzeug bei den derzeitigen Außentemperaturen (um die 32°C im Schatten) übrigens bei 750-780°C (gemessen auf der Autobahn). Bei allen anderen Lastzuständen liegt eine geringere Abgastemperatur an.

Der vorgenannte Maximalwert lässt m. E. nicht viel Spielraum nach oben. Wenn ich den Ladedruck weiter anheben will, ist ein Ladeluftkühler und/oder eine Wasser-Methanol-Einspritzung unumgänglich.

Gruß

Florian

[landcruiser]

Der vorgenannte Maximalwert lässt m. E. nicht viel Spielraum nach oben.

Gruß

Florian

Der war gut!

[RinaMat]

Der war gut!

DAS würde ich auch sagen!
Da du aber ja schon lange mit deinen "angepassten" Werten unterwegs bist, scheint das gerade noch OK zu sein.

[HJ61-Freak]

Kleiner Nachtrag: Ich bin inzwischen rund 3.000 km gefahren und konnte den Motor auch mal an langen Autobahnsteigungen unter Volllast fahren. Dabei hat sich herausgestellt, dass sich die Abgastemperatur im Bereich 3.000 bis 3.200 U/min noch ein bißchen nach oben verschiebt und zwar auf etwa 810-820°C. Interessant ist dabei, dass diese Temperaturen erst dann auftreten, wenn man rund 1 Minute in diesem Drehzahlbereich Vollgas fährt. Zunächst klettert die Anzeige zügig auf 750-780°C und bleibt dort für rund 40-50 sek, um sich dann die letzten 30° nach oben zu bewegen.

Dann noch eine Korrektur:

Wenn ich den Ladedruck weiter anheben will, ist ein Ladeluftkühler und/oder eine Wasser-Methanol-Einspritzung unumgänglich.

Diese Aussage ist falsch, denn natürlich kann ich den Ladedruck weiter anheben. Wenn ich dabei die Einspritzmenge nicht nachführe, also vergrößere, würde die Abgastemperatur sogar sinken.

Gruß

Florian[/quote]
Gruß

Florian

[MBPetersen]

Nunja, je höher dein Ladedruck, desto höher auch deine Verdichtungsendtemperatur, also Verbrennungsstarttemperatur.
Ob die Abgastemperatur also runtergeht? Müsste man wohl testen. Ist ja nicht unerheblich ob am Anfang der Verdichtung im Motor 160° drin sind oder 200° C.
Du testest ja gerne
Hast du auch schon den neuen Flansch eingebaut, also deine selbstgebaut Turbolader-Dump-pipe?

[HJ61-Freak]

Grundsätzlich stimmt das schon mit der Verdichtungsendtemperatur. Allerdings wird die Abgastemperatur meines Wissens nach deutlicher vom Verhältnis der Einspritzmenge zur Luftmenge bestimmt. Wenn ich die Luftmenge erhöhe, spüle ich ja quasi die Brennräume auch zu einem gewissen Grad mit kühlender Luft. Allerdings bedeutet erhöhter Ladedruck auch höhere Lufttemperatur auf der Druckseite des Turboladers und das könnte den von mir angedachten Effekt dann wirklich zunichte machen.

Der LLK wird aber in jedem Fall kommen, zuerst muss aber der Visco-Lüfter durch einen elektrischen Lüfter ersetzt werden.

Mit der dump-pipe bin ich noch nicht weiter, die Flansche sind noch nicht fertig.

Gruß

Florian