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Thema: FAQ: ARAL ULTIMATE 102...was nicht auf deren Website steht

  1. #1
    1HGEJ2
    Gast

    Standard FAQ: ARAL ULTIMATE 102...was nicht auf deren Website steht

    gelöscht..bedankt euch bei SPY#-2194
    Geändert von 1HGEJ2 (01.04.2021 um 10:20 Uhr)

  2. #2
    Roster, Klöße & Bier e.V. Mitglied Avatar von Alf
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    Guter Info-Input

    (leider gefühlt nur eine Schema-F-Antwort)

  3. #3
    1HGEJ2
    Gast

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    Ich hab das beste aus den Mails rausgepickt, weil viele antworten auf das tolle Reinigungsaddetiv hinausgelaufen sind. Wollte auch nicht weiter in Nicos thread rumspamen.

  4. #4
    (R)ostdeutschland Avatar von Spoon
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    Liest sich auch mehr als Werbetext, als eine Technische Erklärung. Wobei der Anfang des Antwortschreibens ja noch in die Richtung ging.

  5. #5

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    Nächster Schritt nachdem man den stöchiometrischen Luftbedarf L_St hat:
    berechne den Gemischheizwert H_G = (H_u*rho_G) / (lambda * L_st + 1) bei Saugrohreinspritzung
    bzw. H_G-quer = H_u*rho_L) / (lambda * L_st) bei Direkteinspritzung
    mit rho_G: Dichte des Gemischs, rho_L: Luftdichte, H_u: Heizwert des Kraftstoffs, lambda: Luftverhältnis

    Dann: berechne inneren Mitteldruck p_mi = P_i / (0,5 * n * V_H)
    mit P_i: Innere Leistung, n: Drehzahl, V_H: Hubraum

    Dann: berechne den inneren Wirkungsgrad eta_i = p_mi / (lambda_a * H_G(-quer))
    mit lambda_a: Luftaufwand

    Dann: Berechne Brennstoffmassenstrom m-punkt_B = P_i / (eta_i * H_u)

  6. #6
    Arouse the DAMPFHAMMER! e.V. Mitglied Avatar von LotusElise
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    Zitat Zitat von 1HGEJ2 Beitrag anzeigen
    Aral Kraftstoffforschung : Sehr geehrter Herr XXX, der stöchiometrische Luftbedarf beschreibt das ideale Verhältnis zwischen Verbrennungsluft und Kraftstoff für einen theoretischen, vollständigen Verbrennungsprozess...mL,min = (2,664 x gC + 7,937 x gH - gO) / 0,232...
    Genau die bekam ich auch. Ich traute meiner eigenen Vorausrechnung nicht, die bei 14,1 kg Luft/kg Kraftstoff lag, deshalb musste ich mich von Aral erst mal aufschlauen lassen. Mein Schätzungsansatz war dem obigen nicht unähnlich, nur hatte ich für die Konzentrationsanteile Literaturwerte.

    Zitat Zitat von 1[FONT=verdana
    HGEJ2;257684[/FONT]7]Guten Tag aufgrund dessen weil das Stöchiomterische Gemisch bei 14,2 liegt, müsste doch der Motor mehr verbrauchen ? Aber Aral verspricht ja das der Motor weniger verbraucht. Warum ist das so?
    Gute Frage, zauberhaft mythische Antwort . Vom Prinzip steckt aber etwas Wahrheit dahinter. Was beeinflusst den Verbrauch bei stöchiometrischer Verbrennung? Folgendes etwas vereinfacht um es anschaulicher zu machen:
    • Der Gemisch- oder Kraftstoffheizwert, also jene Energie, die im Gemisch aus Luft und Kraftstoff respektive im Kraftstoff steckt.
    • Der Mindestluftbedarf, also jene Masse an Luft die für 1 kg Kraftstoff zur stöchiometrischen Umsetzung notwendig ist
    • Der Umsetzungsgrad, also der Anteil an Kraftstoff, der tatsächlich an der Verbrennung vollständig oxidiert wird
    • Dem thermischen Wirkungsgrad, also dem Anteil an Energie der abzügl. der Reibverluste an der Kurbelwelle aus der Verbrennung ankommt

    Aral sprach in ihrer Antwort von den die Verbrennung beeinflussenden Eigenschaften des Ultimate, in der Ecke wird es wirklich komplex: Chemie und Thermodynamik sowie das Brennverfahren sind keine Themen um hier große Unterschiede auszumachen und alle den Verbrauch beeinflussenden Eigenschaften zu erklären.

    Heizwert:
    Der Heizwert besagt wieviel Energie je kg Kraftstoff enthalten ist, also so 42-44 MJ/kg sind das typischer Weise bei den versch. Benzinsorten. Jetzt gibt es noch den Brennwert, auch dieser beschreibt wieviel MJ/kg im Kraftstoff stecken, allerdings entsteht bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoff Kohlendioxid und Wasser. Um Wasser zu erhalten muss ich den heißen Dampf nach der Verbrennung kondensieren, dabei wird noch eine ganze Menge an Energie frei. Leider kann man in der innermotorischen Verbrennung nicht sinnvoll nutzen. Der Dampf im Abgas kondensiert nämlich bei deutlich unter 100 °C, die Abgase verlassen aber den Brennraum mit etwa 500-700 °C beim Sauger. Man müsste also einen nutzbringenden Prozess an die Verbrennung anhängen...Kosten...Wirkungsgrad...Tschüss. Je höher der Heizwert, desto weniger Kraftstoff braucht man also für eine bestimmte Leistung, z.B. 100 km/h zu fahren. Das ist aber eine rein stoffgebundene thermische Eigenschaft. Hoher Heizwert = niedriger Verbrauch.

    Mindestluftbedarf:
    Wie beeinflusst der den Verbrauch? Je mehr Luft ein Kraftstoff zur vollständigen Umsetzung braucht, desto größer muss der Brennraum (Sauger) oder der Ladedruck (Aufgeladener Motor) sein um die gleiche Energie in den Motor zu stopfen. Soweit sind Diesel und Otto-Motor gleich. Nun beeinflusst aber der Mindestluftbedarf den Verbrauch nicht unerheblich beim Otto-Konzept, speziell in der Alltagsanwendung mit viel Teillast. Hier steht der größte Wirkungsgradvernichter, die Drosselklappe. Ganz grob, je weiter die Klappe offen desto besser. Also nix mit Schweigen ist Gold . Vergleichen wir mal zwei Kraftstoffe mit folgenden Mindestluftbedarfen: A mit 10 kg/kg, B mit 20 kg/kg, hätten beide den gleichen Heizwert wäre klar, der Kraftstoff B ließe die DK weiter aufmachen um die 60 km/h fahren zu können, da ja mehr Luft durch muss. Mit dem Kraftstoff ließe sich also weniger verbrauchen, da die Drosselverluste der Ansaugung beim Ottomotor geringer wären. Wenn jetzt der Ultimate-Saft 14,1 kg/kg hat, hat er in Teillast einen Nachteil, da die Drosselverluste etwas höher als beim Normalbenzin mit 14,6 kg/kg sind. In Volllast sieht das wieder anders aus. Beim Ultimate-Saft brauchts weniger Luft je Kraftstoff, das hieße wenn der Heizwert der gleiche wäre (was er nicht ist) dann könnte man die gleiche Leistung mit geringerer Last bzw. DK-Öffnung fahren, obenrum ab 70 % Öffnung sind die Drosselverluste kaum mehr merklich. Hieße, es wäre dort fast egal ob Ultimate oder Super Plus von XY.

    Umsetzungsgrad:
    Je nach Brennverfahren werden 70-99 % des Kraftstoffs tatsächlich verbrannt. In Volllast lassen wir ja z.B. gern mal 12-20 % des Kraftstoffs der höheren Brenngeschwindigkeit und der besseren Bauteilkühlung unverbrannt durchrauschen. Deshalb schrieb ich oben wir sollten den stöchiometrischen Fall nur betrachten, also wenn jedes Kraftstoffmolekül oxidiert wird und nichts außer Kohlendioxid und Wasser über bleibt (theoretisch).

    Thermischer Wirkungsgrad:
    Hier liegen die Monetas begraben, hier versenkt die Motorentwicklung ein Teil des Geldes, weil hier die Brennverfahren (= Motorkonzept) entschieden werden. Hiervon hängt der Verbrauch am meisten ab.

    Wo genau soll denn dann der Hund mit dem Kraftstoffsparen stecken? Vermutlich im Wesentlichen in der Zündung. D.h. ohne Abstimmung oder automatischer Zündzeitpunktsanpassung hätte das Ultimate-Zeugs keinen Verbrauchsvorteil, eher einen Nachteil wegen der größeren Teilllast-Verluste. Man könnte jetzt da zu rechnen beginnen, ich befürchte jedoch es blieben viele Einflüsse unbetrachtet, die den Verbrauch beeinflussen. Da bin ich bei der Aral-Antwort, es ist komplex. Aber einfach betrachtet ist "...Verbrauch senkt..." nur Marketing-Trommeln. Die Voraussetzungen das Potential zu schöpfen sind nicht immer da und dann auch noch nicht allzu hoch, andere kommen ja auch nicht auf der Brennsuppe daher geschwommen .

    Ein Vergleich:
    https://www.th-nuernberg.de/fileadmi...las_fertig.pdf
    Mein DAMPFHAMMER HD-Motor-Entwicklungsziel:
    2 Liter Saugmotor,
    360 PS@10.000/min,
    mindestens 260 Nm von 4500-8500 1/min
    Dokumentation: https://www.hondaforum.de/forum/show...leh%C3%A4ndler

  7. #7

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    Danke für deine Einschätzung @LotusElise!

    Ich finde es immer noch schade, was mit E10 für eine Chance vertan wurde.
    So ein E20 Splash-Blend (ROZ 102) stattdessen wäre schon cool gewesen.
    Da bekommt man zu der höheren Klopffestigkeit auch noch bessere Gemischkühlung dazu.

  8. #8
    Arouse the DAMPFHAMMER! e.V. Mitglied Avatar von LotusElise
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    Zitat Zitat von Steel Beitrag anzeigen
    Danke für deine Einschätzung @LotusElise!


    Zitat Zitat von Steel Beitrag anzeigen
    ...So ein E20 Splash-Blend (ROZ 102) stattdessen wäre schon cool gewesen...
    Heizwert um 40 MJ/kg und Luftmindestbedarf bei 13,48 kg/kg. Mit der OEM-Abstimmung ist das im Regelbereich schon grenzwertig, außerhalb im Volllastbereich wird der ziemlich mager laufen. Man hätte also seitens der Kompatibilität der Motorsteuerung was tun müssen. Die Merkel-Regierung wollte ja den Verkehr damit CO2-mäßig in den grünen Bereich fahren. Ziel waren 10 % in allen Sorten. Ein Erfolg wurde das ja nicht wie Du bereits erwähnt hast.
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  9. #9
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    Anmerkung zu SuperPlus:
    Was einem bei dem Zeug fehlt ist Klopffestigkeit wie Hondamotoren es brauchen. Die DIN sagt SuperPlus braucht eine ROZ > 95 und eine MOZ > 88. Da ist der Haken, die MOZ vom Aral Ultimate 102 liegt genau an der Untergrenze von 88, wie eben auch beim landläufigen SuperPlus. Nun ist dass, bei dem alle Hochdrehzahlmotoren zu klopfen beginnen, nicht ausreichend über die ROZ zu charakterisieren sondern über die MOZ. Mir wäre also lieber Aral würde das Ulitmate nicht auf ROZ 102 pimpen sondern auf MOZ 95 oder höher, aber dafür muss das böse Zeugs rein: Blei (verboten), MBTE (wird heute verwendet). BP verkaufte mal das Ultimate 102 mit einer MOZ von 93-94...
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  10. #10
    1HGEJ2
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    gelöscht..bedankt euch bei SPY#-2194
    Geändert von 1HGEJ2 (01.04.2021 um 10:21 Uhr)

  11. #11

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    Zitat Zitat von LotusElise Beitrag anzeigen
    Man hätte also seitens der Kompatibilität der Motorsteuerung was tun müssen. Die Merkel-Regierung wollte ja den Verkehr damit CO2-mäßig in den grünen Bereich fahren.
    Naja, neue Motoren könnte man dann ja auch direkt auf den Kraftstoff auslegen und entsprechend höher verdichten und/oder den stöchiometrischen Betriebsbereich ausweiten/frühere Zündwinkel bei Volllast fahren.
    Zitat Zitat von LotusElise Beitrag anzeigen
    ...nicht ausreichend über die ROZ zu charakterisieren sondern über die MOZ

    https://www.fvv-net.de/fileadmin/use...hlen_II_DE.pdf

  12. #12
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    Zitat Zitat von 1HGEJ2 Beitrag anzeigen
    ...Die Produktzusammensetzung von Aral Ultimate 102 wurde nicht verändert. Nach wie vor wird bei der Herstellung von Aral Ultimate 102 auf die Zugabe von Bioethanol verzichtet...
    Danke für den Hinweis 1HGEJ2 .
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    2 Liter Saugmotor,
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  13. #13
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    Zitat Zitat von Steel Beitrag anzeigen
    Naja, neue Motoren könnte man dann ja auch direkt auf den Kraftstoff auslegen und entsprechend höher verdichten und/oder den stöchiometrischen Betriebsbereich ausweiten/frühere Zündwinkel bei Volllast fahren.
    Verantwortungsvolle Hersteller machen das heute schon: Toyota, Mazda, auch ohne Spezialsprit. Honda hat das mit dem K20C verpasst und damit den Weg der Innovation mal (kurzzeitig hoffentlich nur) verlassen.

    Vorentflammung ist scheinbar RON-MON-unabhängig. Beim Klopfen ist das anders, dort gibt es einen starken Zusammenhang, beschrieben durch OI = RON - K x S, wobei OI der Oktanindex, K eine Konstante für das untersuchte System und S = RON - MON die Sensitivität ist. Das heißt es kommt auf das System an (also K) ob MON für das Klopfen mehr oder weniger interessant ist. Wenn K positiv ist, ist eine kleine Differenz von RON und MON gut gegen Klopfen. Wenn K negativ ist sollte MON eher klein sein um S groß zu halten um OI groß zu machen. Zu finden ist das in den Arbeiten von Gautam T. Kalghatgi, der einiges darüber im SAE-Verlag veröffentlicht hat. Über die Definition von K schreibt Kalghatgi "By definition, K is 0 at the RON test condition and 1 at the MON condition." D.h. je höher die Unverbrannt-Temperatur wird, desto größer wird K. Hohe Verdichtung und hoher Liefergrad schieben das ganze also Richtung MON-Einfluss. Für hochaufgeladene, niedrig verdichtete Motoren wie den K20C1 wandert K Richtung Null oder sogar kleiner Null. Da verhält sich das anders, der mag das Ultimate 102 sicherlich mehr als den landesüblichen SuperPlus. Bei hochverdichteten Saugern, die ordentlich Dampf machen, wäre ein angehobener MOZ-Wert sehr hilfreich das Klopfen noch besser zu unterdrücken.
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  14. #14

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    Ich bin heute durch Zufall auf den Thread aufmerksam geworden, da mir aus Zeiten des Studiums noch die Zahl 14,7 kg stöchiometrischer Luftbedarf bei Ottokraftstoff im Kopf war. Nach dem Gespräch mit einem Kollegen wurde mir der Hinweise gegeben die Kraftstoffanalysen, die wir regelmäßig im Unternehmen durchführen lassen, anzuschauen. Er bestätigte mir auch die 14,2 kg stöchiometrischen Luftbedarf für Super Plus ROZ 98. Die Zahlen haben nichts mit Aral Ultimate 102 zu tun, sondern sollen als Vergleich dienen. Für Standardanwendungen nutzen wir normalen Tankstellenkraftstoff. Die Kraftstoffe sind Sommerkraftstoffe.

    ROZ 95 E10
    ---------------------
    ROZ (korrigiert) = 96,8
    MOZ (korrigiert) = 85,4
    Dampfdruck = 58,7 kPa
    Brennwert H_{s} (H_{o}) = 44,42 MJ/kg
    Heizwert H_{i} (H_{u}) = 41,45 MJ/kg
    Stöchiometrischer Luftbedarf = 14 kg Luft

    ROZ 98
    ---------------------
    ROZ (korrigiert) = 98,9
    MOZ (korrigiert) = 88,8
    Dampfdruck = 56,8 kPa
    Brennwert H_{s} (H_{o}) = 44,97 MJ/kg
    Heizwert H_{i} (H_{u}) = 42,03 MJ/kg
    Stöchiometrischer Luftbedarf = 14,2 kg Luft

  15. #15
    1HGEJ2
    Gast

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    Das ist ja mal sehr interessant! Vielen Dank dafür. Gilt das für alle 98oktan sorten? Aral, Jet, Shell usw?

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