Abgeschickt von ~Clemens am 18 Februar, 2005 um 18:41:16:
Antwort auf: Fragen von Matthias (NZ) am 18 Februar, 2005 um 14:35:56:
: : die sich nun ausbreitende flammfront(en) haben eine 10 mal höhere ausbreitungsgeschwindigkeit. dies bringt natürlich auch druckspitzen mit sich. normale flammgeschwindikeit ca 25 m/s, beim klopfen bis 300 m/s. das aufprallen dieser fronten auf eine begrenzung(zylinder,kolben,kopf) kann man hören ;o) als frequenz werden hier 7000 bis 10000 Hz angegeben.
: : noch fragen?
: Aber ja: Wovon haengt denn nun die Ausbreitungsgeschwindigkeit ab, d.h. warum ist eine selbstentzuendete Flammfront 10 mal schneller?
: Und die erneute Frage nach der Doppelzuendung bietet sich an: Wenn die Flammgeschwindigkeit konstant ist (und keine spontane Selbstentzuendung stattfindet), warum wird der Zuendzeitpunkt bei DZ bloss um ein paar Grad verspaetet anstatt um die halbe Gradzahl zwischen normalem Zeitpunkt und OT, wo doch 2 Fronten die halbe Zeit brauchen den Brennraum zu erfassen im Vergleich zur einzelnen Front?
: Zwei aufeinandertreffende Flammfronten (auch wenn es hoffentlich irgendwann nach OT ist) erzeugen doch eine Druckspitze, die im Einfachzuendbetrieb nicht auftritt, und fuer die der BMW Motor zunaechst nicht gebaut wurde? Ist Doppelzuendung also potentiell schaedlich fuer den Motor? (Diese Druckspitze ist uebrigens durchaus hoerbar, wenn man waehrend der Fahrt zwischen Einfach- und Doppelzuendung umschalten kann. Ein deutlich lauteres Verbrennungsgeraeusch erklingt bei DZ, besonders unter Last im mittleren Drehzahlbereich.)
: Matthias
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Wenn's sonst keiner tun will, dann blamier' ich mich halt nochmal ein bischen.
Also, alles Folgende ist in keiner Weise wissenschaftlich fundiert, sondern nur meine ganz private Vorstellung von den Dingen.
Falls es jemand besser weiß, möge er mich bitte korrigieren.
"(Diese Druckspitze ist uebrigens durchaus hoerbar, wenn man waehrend der Fahrt zwischen Einfach- und Doppelzuendung umschalten kann. Ein deutlich lauteres Verbrennungsgeraeusch erklingt bei DZ, besonders unter Last im mittleren Drehzahlbereich.)"
Du kannst vielleicht eine Zündspule abschalten. Als Ergebnis hast Du dann eine Einfachzündung, die außerdem erheblich zu spät steht. Klar, daß dann der Motor weicher klingt. AFAIK hören wir von der Verbrennung selbst übrigens kein Geräusch. Was wir hören ist der Auspuffschlag.
"Wovon haengt denn nun die Ausbreitungsgeschwindigkeit ab, d.h. warum ist eine selbstentzuendete Flammfront 10 mal schneller?"
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flammfront beträgt normalerweise 20-30 m/s. D.h. wenn an der Kerze das Gemisch gezündet wird, wächst von diesem Punkt aus mit dieser Geschwindigkeit eine Halbkugel in den Raum.
25 m/s, das ist die Geschwindigkeit, mit der die beteiligtem Moleküle ihren Nachbarn das "Lichtlein weiterreichen".
Wenn diese Feuerwand nun mit dieser Geschwindigkeit gegen eine Begrenzung, wie etwa den Kolbenboden prallt, dann passiert - nix!
Was soll'n da auch passieren. Es werden keine Massen bewegt oder sonstwas. Es sind lediglich keine Nachbarn mehr da, und deshalb geht das Lichtlein eben aus.
Gleichzeitig mit der Flammfront, die ja eine enorme Volumenzunahme des verbrennenden Gases zur Folge hat, geht von der Zündquelle jedoch auch eine Druckwelle aus.
Diese breitet sich in genau der gleichen Weise halbkugelförmig im Raum aus, jedoch diesmal mit Schallgeschwindigkeit.
Außerdem kommt sie an den Brennraumwänden nicht etwa zum Erliegen, sondern wird hin- und herreflektiert, was schnell sehr unübersichtlich wird.
Wenn diese Druckwelle nun an irgendwelchen heißen Zonen im Brennraum vorbeikommt und dort vorhandenes Frischgas durch die örtliche Verdichtung über seine Selbstentzündungstemperatur bringt, dann entzündet sich dieses Gas natürlich.
Dies ist dann kein beschauliches "Weiterreichen des Lichtleins" / keine kontrollierte Verbrennung mehr, sondern es geschieht mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwelle ~= 300 m/s ~= Schallgeschwindigkeit (die ja temperatur- und dichteabhängig ist).
Die Folge ist dann ein viel zu steiler Druckanstieg zur "Unzeit", der das komplette Unterholz erbeben läßt, was wir dann als Klingeln hören.
Ich hoffe, damit der Wahrheit zumindest nahe zu sein.
Clemens