Wieviel Gas stößt ein Verbrennungsmotor aus?

kroegi · Anmeldungsdatum: 20.02.2013 Beiträge: 1

Hallo!

Mich würde interessieren wie man ausrechnen kann wieviel Luft (Liter) ein Verbrennungemotor mit 1 Liter Zylindervolumen ausstößt nach der Verbrennung.

Folgendes soll gelten:

Ansaugvolumen: 1 Liter
Lufttemperatur Ansaugluft: 20°
Lufttemperatur Abgas: 820°
Verbrennungstemperatur 2000°

Nicht auf den ccm genau, nur grob auf Liter grundet?

Wenn ich richtig liege wird beim Ansaugen ja genau die Menge Luft in den Zylinder gesogen wie das Zylindervolumen, also 1 Liter.
Nur wieviel kommt dann wieder raus?
Aufgrund der Ausdehnung ist es ja mehr als 1 Liter.

Wäre Dankbar über einen Richtungsschuss.

Danke und Gruss

magician4 · Anmeldungsdatum: 02.06.2010 Beiträge: 914

vorweg: die berechnung hat als einen der eingangswerte die gemischzusammensetzung, als einen der ausgangswerte die abgas-zusammensetzung

im einzelnen:*

fuer die gemischzusammensetzung unterstelle ich modellhaft isooctan als treibstoff, und ein kraftstoff:luft verhaltnis von 1, sauerstoffbedarfsmaessig gesehen. der sauerstoff moege aus luft stammen.
ich gehe weiter davon aus, dass das isooctan beim einspritzen bereits vollstaendig vergast wurde im vergaser, und nicht nur (anteilig) verduest.

fuer die abgaszusammensetzung gehe ich davon aus, dass wir uns hinter einem kat ohne bypass / lambdasonde befinden, also einen "ungeregelten" katalysator zu betrachten haben, dass jedoch trotzdem an nennenswerten gasen nur kohlendioxid und wasser herauskommen (d.h. dass stickoxide, kohlenmonoxid usw. fuer das abgasvolumen lediglich unbeachtliche nuancen darstellen)

sodann:

verbrennungsgleichung (idealisiert, bilanz nach kat):

unterstellt man fuer die gase ein hinreichend ideales verhalten, so kann man diese verhaeltnisse auch liter-proportional betrachten
setze ich ferner voraus , dass das ganze sich mit 20% sauerstoffanteil in der luft abspielt, so bekomme ich folgende liter-bilanz:

du erhaeltst aus 88,5 L luft-treibstoff-mix mithin 87 L abgase (gleicher temperatur in diesem teil der betrachtung!) , bzw. aus 1 L treibstoffmix halt

0.983 L abgas

gehe ich nunmehr davon aus, dass dein abgas gedanklich von T

= einlasstemperatur = 20°C auf T

= abgas-abgabetemperatur = 820°C erwaermt wird (diese betrachtung ist statthaft, genauso wie das ausblenden des zwischenzeitlichen zustands "verbrennungstemperatur" , da wir uns schlussendlich nur mit zustandsfunktionen hier rumschlagen) so gilt wegen

pro 1 L hub stoesst dein fahrzeug also unmittelbar am auspuff-ausgang 3,67 L abgas aus, welches sodann jedoch zuegig wieder auf (zunaechst) 0.983 L zusammenbricht (um spaeter nochmals um ~ 10% zu schrumpfen, wenn naemlich das wasser-gas dann kondensiert)

gruss

ingo

*

dies sind fuer einen standard-ottomotor auf kraftstoffbasis "super" (allerdings E O , zugegeben) mit ungeregeltem kat halbwegs vernuenftige rahmenbedingungen, wenn es dir lediglich um nen annehmbar belastbaren richtungswert geht