Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Diskutieren Sie in hier über alles, was die Technik und das Reglement der Formel 1 angeht.
philblitz
Beiträge: 243
Registriert: Di Jan 30, 2007 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von philblitz » Do Okt 11, 2012 8:59 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von lh-fan:
<strong> In Rennen wird man aber kaum mit unter 11000 Umdrehungen fahren. Heute fährt man ja auch nicht mit 12-13k rpm rum oder täusche ich mich ?

Was ist eigentlich aus dem 8 Gang Getriebe geworden ? </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Die heutigen Motoren haben einen Leistungsverlauf, der ähnlich wie in diesem Bild verläuft. Mit steigender Drehzahl, steigt auch die Leistung, bis sie am Ende leicht absinkt. Das funktioniert natürlich nur, wenn ich zum einen genug Sauerstoff in den Brennraum bekomm und gleichzeitig ausreichend Benzin einspritzen darf.

2014 allerdings wird die Leistung des Verbrennungsmotors über 10500 Umdrehungen konstant sein, beschränkt durch die erlaubte Benzinzufuhr, egal wie viel Luft der Turbo zusätzlich hineinpumpen könnte. Und da die Leistung begrenzt begrenzt ist, muss nach P = M*Omega bei Drehzahlen über 10500 Umin das Drehmoment wieder absinken.

Dazu ein Diagramm, selbst erstellt und damit kein Anspruch auf Richtigkeit Bild :
Motor 2014

Auf die Leistung kommen dann noch die 120kW vom E-Motor drauf. Es wird interessant werden, bei welchen Drehzahlen die Motoren dann maximal laufen werden, da die maximale Leistung ja bereits bei 10500 Umin anliegt und dort das Drehmoment höher ist als bei 15000.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 9:11 pm

Eine absolut logische Erklärung, danke!

Damit kann man sich jetzt Gedanken machen, wie denn die Leistungscharakteristik, bzw. das Ladedruckkennfeld aussehen könnte.

Das wird bestimmt sehr spannend, welche Strategien verfolgt werden. Wenn sie die Einspritzmenge über 10500 rpm gleich (max.) halten wollen, dann wird damit der Ladedruck entsprechend Gaswechseldynamik angepaßt werden müssen. Damit wird die Klopfempfindlichkeit jedes Motors enorm wichtig werden. Hinzu kommt der gewünschte Kraftstoffverbrauch bzw. das optimale Fahrzeuggewicht. Der Motor wird also wieder eine ganz entscheidende Rolle spielen.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 9:26 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von lh-fan:
<strong> In Rennen wird man aber kaum mit unter 11000 Umdrehungen fahren. Heute fährt man ja auch nicht mit 12-13k rpm rum oder täusche ich mich ?

Was ist eigentlich aus dem 8 Gang Getriebe geworden ? </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Die heutigen Motoren haben einen Leistungsverlauf, der ähnlich wie in diesem Bild verläuft. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Dem Diagramm kann ich nicht zustimmen. Das ist ein Saugmotor.
Mit Turbo und Durchflussbegrenzung wird die Charakteristik anders aussehen.

Bei annähernd gleicher Einspritzmenge pro Takt wird man eher drehmomentneutral fahren, abgesehen von Klopfen und Gasdynamik. Bei zunehmender Drehzahl steigt aber die Motorreibung, also wird das Drehmoment absinken, aber die Leistung trotzdem zunehmen. Man wird also die Nennleistung auf max. Drehzahl auslegen.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 9:31 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von lh-fan:
<strong> In Rennen wird man aber kaum mit unter 11000 Umdrehungen fahren. Heute fährt man ja auch nicht mit 12-13k rpm rum oder täusche ich mich ?

Was ist eigentlich aus dem 8 Gang Getriebe geworden ? </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">:
Motor 2014 </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Sorry, ich habe mich "verlöscht". Ich wollte auch auf dieses Bild Bezug nehmen.

philblitz
Beiträge: 243
Registriert: Di Jan 30, 2007 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von philblitz » Do Okt 11, 2012 9:34 pm

Die Daten in meinem Diagramm sind alles Maximalwerte, errechnet ausgehend von der erlaubten Benzinmenge. Unterhalb der Linien haben die F1 Teams natürlich Freiräume und können ihre Motoren drosseln, damit erst bei höheren Drehzahlen die höchsten Leistungen anliegen.

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Do Okt 11, 2012 9:40 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von F 312-T2:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von lh-fan:
<strong> In Rennen wird man aber kaum mit unter 11000 Umdrehungen fahren. Heute fährt man ja auch nicht mit 12-13k rpm rum oder täusche ich mich ?

Was ist eigentlich aus dem 8 Gang Getriebe geworden ? </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Die heutigen Motoren haben einen Leistungsverlauf, der ähnlich wie in diesem Bild verläuft. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Dem Diagramm kann ich nicht zustimmen. Das ist ein Saugmotor.
Mit Turbo und Durchflussbegrenzung wird die Charakteristik anders aussehen.

Bei annähernd gleicher Einspritzmenge pro Takt wird man eher drehmomentneutral fahren, abgesehen von Klopfen und Gasdynamik. Bei zunehmender Drehzahl steigt aber die Motorreibung, also wird das Drehmoment absinken, aber die Leistung trotzdem zunehmen. Man wird also die Nennleistung auf max. Drehzahl auslegen. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Ich glaube das eher nicht. Es ist eine maximale Einspritzmenge je Stunde definiert, die unter Berücksichtigung der o. g. Beschränkung (Formel) ab 10.500 U/Min erreicht werden kann. Das heißt aber zugleich, dass die maximale Einspritzmenge je Hub oberhalb von 10.500 U/Min linear zur Drehzahlzunahme reduziert werden muss, um die maximale Einspritzmenge je Stunde nicht zu überschreiten. Die Leistung bliebe also trotz steigender Drehzahl konstant. Mit steigender Drehzahl nehmen aber die Reibungsverluste im Motor zu, so dass die Leistungskurve über 10.500 U/Min praktisch wieder leicht fallen wird.

Die Frage ist nun, wie groß die Drehzahlsprünge mit dem 8-Gang-Getriebe sind. Die maximale Drehzahl wird also wohl so gewählt, dass man nach dem Schaltvorgang wieder leicht unter 10.500 U/Min einsteigt und somit wieder dieselbe Leistung wie vor dem Schaltvorgang zur Verfügung hat. Hohe Drehzahlen bedeuten zudem, dass die Kurbelwelle und Pleuel stärker ausgelegt werden müssen, was die Verluste im Motor erhöht. Ich gehe also eher davon aus, dass die Motoren nicht extrem hoch drehen werden.

Die Begrenzung unter 10.500 U/Min hat eher denn Sinn, die Motorenhersteller dazu zu bewegen, überhaupt hohe Drehzahlen anzustreben, denn mit einer pauschalen Begrenzung auf 100 kg/h würde m. E. versucht werden, minimal mögliche Drehzahlen und damit auch Reibungsverluste anzustreben.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 9:41 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> Die Daten in meinem Diagramm sind alles Maximalwerte, errechnet ausgehend von der erlaubten Benzinmenge. Unterhalb der Linien haben die F1 Teams natürlich Freiräume und können ihre Motoren drosseln, damit erst bei höheren Drehzahlen die höchsten Leistungen anliegen. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">"Drosseln" ist gut. Welcher Rennwagen wird denn von der Leistung zurückgenommen, es sei denn, wenn man Sprit sparen muss.

Mir geht es um die Aussage, dass man ab 10500 rpm mit gleicher Leistung fährt und die halte ich für falsch.

Sorry für das etwas verwirrende Zitieren.

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von tamarillo » Do Okt 11, 2012 9:43 pm

@philblitz
Ich kaue an deiner Theorie...folgende Plausibilitätsprüfung erfüllt dein Diagramm nicht(IMHO):
- wenn die Leistung über 10500 nicht mehr steigt, warum sollte man drüber drehen? Da mehr Zündungen nur Mehrverbrauch wäre...Verlust der Effizienz etc.
- bei dieser Art der Rechnung (Energieinhalt auf Leistung) wäre Vollgas Vorraussetzung...ist aber hier nicht der Fall
- bei einem Qmax 100kg/std und dessen Ausnutzung müssten die Wägen für einen durchschnitllichen GP ca. 150kg Benzin mitnehmen...das sind ca.193 Liter kommt mir zuviel vor/ man braucht Platz auch für die anderen (vergrößerten) Energiebehältern / ewig lang können die Autos nicht werden

Ich glaube die Leistung wird höher sein, auch die Effizienz (da nur 6 Zylinder).
Deine gute Idee werde ich mir morgen zu nutze machen und mich etwas anders der Lösung nähern (auch mit Energieinhalt über Kolbenmitteldruck und dann auf Hub), vielleicht kommt was raus.

Edit: 6 anstatt 4 Zyl... Bild

<small>[ 11.10.2012, 21:52: Beitrag editiert von: tamarillo ]</small>

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 9:56 pm

@Nicolaus + Tamarillo:
Eure Verbrauchsannahmen sind schlicht falsch.
Es geht um eine Durchflussbegrenzung. Keine Einspritzdüse darf also je Takt mehr als die vorgegebene Menge durchsetzen. Damit fährt man wie beschrieben annähernd drehmomentneutral und die Leistung steigt über der Drehzahl. Warum sollte sonst die max. Drehzahl vorgeschrieben werden?
Daher ist auch die Hochrechnung auf das zu erwartende Tankvolumen falsch.

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Do Okt 11, 2012 10:01 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von F 312-T2:
<strong> @Nicolaus + Tamarillo:
Eure Verbrauchsannahmen sind schlicht falsch.
Es geht um eine Durchflussbegrenzung. Keine Einspritzdüse darf also je Takt mehr als die vorgegebene Menge durchsetzen. Damit fährt man wie beschrieben annähernd drehmomentneutral und die Leistung steigt über der Drehzahl. Warum sollte sonst die max. Drehzahl vorgeschrieben werden?
Daher ist auch die Hochrechnung auf das zu erwartende Tankvolumen falsch. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Nein oberhalb von 10.500 U/Min ist es eine Durchflussbegrenzung pro Zeiteinheit (100 kg/h), daraus folgt, dass die Einspritzmenge je Hub oberhalb von 10.500 U/Min sinken muss. Bliebe die Einspritzmenge pro Hub konstant, stiege die Einspritzmenge auf über 100 kg/h an. Und gerade das ist ja nicht zulässig.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 10:08 pm

Ist das denn so schwierig. Oberhalb von 10500 rpm ist die max. Einspritzmenge mit 100kg/h limitiert. D.h., jede Einspritzdüse darf nur x mg/ms pro Arbeitsspiel (oder wie Du sagst Hub) einspritzen. Du darfst nicht den Fehler machen, man würde das auf eine Stunde, oder Runde beziehen, es geht um einen Hub. Wie gesagt, die angegebene Einheit [kg/h] ist hier egal.

philblitz
Beiträge: 243
Registriert: Di Jan 30, 2007 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von philblitz » Do Okt 11, 2012 10:15 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von tamarillo:
<strong> @philblitz
Ich kaue an deiner Theorie...folgende Plausibilitätsprüfung erfüllt dein Diagramm nicht(IMHO):
- wenn die Leistung über 10500 nicht mehr steigt, warum sollte man drüber drehen? Da mehr Zündungen nur Mehrverbrauch wäre...Verlust der Effizienz etc.</strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Bei meiner Berechnung hab ich angenommen, dass der Wirkungsgrad (sowohl thermodynamisch wie auch mechanisch) über den ganzen Drehzahlbereich konstant ist. Das wird in der Realität sicher nicht der Fall und damit kann mein Diagramm auch nich 100%ig richtig sein, welches ja aber auch nur die maximal mögliche Leistung angibt.

<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">- bei dieser Art der Rechnung (Energieinhalt auf Leistung) wäre Vollgas Vorraussetzung...ist aber hier nicht der Fall</strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Wie meinen? Vollgas kann ich bei jeder Drehzahl geben und wenn in der F1 Gas gegeben wird, dann fast immer voll.


<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">- bei einem Qmax 100kg/std und dessen Ausnutzung müssten die Wägen für einen durchschnitllichen GP ca. 150kg Benzin mitnehmen...das sind ca.193 Liter kommt mir zuviel vor/ man braucht Platz auch für die anderen (vergrößerten) Energiebehältern / ewig lang können die Autos nicht werden</strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">In Monza liegt der Vollgasanteil bei 80min Renndauer bei etwa 70%. In diesen 56min würde man bei 100kg/h 93,3kg verbrauchen, addiert man für die Kurven und das Bremsen noch n bisschen was drauf, dann landet man vielleicht bei 110kg.


<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Ich glaube die Leistung wird höher sein, auch die Effizienz (da nur 6 Zylinder).
Deine gute Idee werde ich mir morgen zu nutze machen und mich etwas anders der Lösung nähern (auch mit Energieinhalt über Kolbenmitteldruck und dann auf Hub), vielleicht kommt was raus.

Edit: 6 anstatt 4 Zyl... Bild </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Ich bitte darum!

MattMurdog
Beiträge: 11738
Registriert: Di Mai 29, 2007 1:01 am
Wohnort: WLEN begeistert

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von MattMurdog » Do Okt 11, 2012 10:21 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von F 312-T2:
<strong> Ist das denn so schwierig. Oberhalb von 10500 rpm ist die max. Einspritzmenge mit 100kg/h limitiert. D.h., jede Einspritzdüse darf nur x mg/ms pro Arbeitsspiel (oder wie Du sagst Hub) einspritzen. Du darfst nicht den Fehler machen, man würde das auf eine Stunde, oder Runde beziehen, es geht um einen Hub. Wie gesagt, die angegebene Einheit [kg/h] ist hier egal. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">also ich würde das genau anderherum interpretieren, unter 10.500 ist es (indirekt) pro Hub begrenzt und da drüber halt absolut pro zeit.

Aber da es keine Saugmotoren sind ist die Leistungentwicklung/effizients auch nicht annähernd linerar... (sagst du ja auch)

aber das nur aus rein mathemathischer Sichtweise und unter Einbeziehung von Hörensagen über Turbolöchern. *g*

und ich gehe einfach davon aus das die maximalwerte noch niemanden weh tun und es einfach nur darum geht überhaupt irgendwelche Zahlen festgeschrieben zu haben, die man dann später in Verschärfung zum Dominanzabbau verwenden könnte...

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Do Okt 11, 2012 10:39 pm

Ich versuche es ein letztes Mal.
Eine Durchflussbegrenzung ist kein Verbrauchslimit. Das Verbrauchslimit könnte man sich viel einfacher machen und die Spritmenge, oder Tankgröße begrenzen.

Hier geht es um den Kraftstoffdurchfluss. Mit der Vorgabe des Kraftstoffdurchflusses muss auch keine Ladedruckbegrenzung eingeführt werden. Die Leistung wird über die Spritzufuhr begrenzt.

Stellt Euch doch einfach einen Gartenschlauch vor, bei dem eben einfach nicht genug Wasser durchfliessen kann, um den überhitzten Grill zu löschen. Also muss ich den Grill auf kleinerer Leistung halten, damit der Gartenschlauch das Feuer unter Kontrolle halten kann. Wieviel Wasser der Gartenschlauch letztlich benötigt, ist völlig egal und ist einzig und alleine vom Grillanwender zu bestimmen, aber er darf die Temperatur eben nicht zu hoch werden lassen.
Punkt !!

Edit:
Ich muss dazu noch eins sagen (und siehe oben).
Die Durchflussbegrenzung ist sicherlich ein Weg zu effizienteren Motoren. Aber es erübrigt sich aber schon von alleine, bei diesen Vorgaben und im Rennsport allgemein von "grünen" Gedanken zu sprechen. Die Erhöhung der ERS-Energie ist aber ein Schritt in die richtige Richtung.

<small>[ 11.10.2012, 23:10: Beitrag editiert von: F 312-T2 ]</small>

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 6:09 pm

z

<small>[ 12.10.2012, 18:32: Beitrag editiert von: Nicolaus ]</small>

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 6:11 pm

z

<small>[ 12.10.2012, 18:32: Beitrag editiert von: Nicolaus ]</small>

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 6:13 pm

z

<small>[ 12.10.2012, 18:32: Beitrag editiert von: Nicolaus ]</small>

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 6:14 pm

<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von F 312-T2:
[qb] Ist das denn so schwierig. Oberhalb von 10500 rpm ist die max. Einspritzmenge mit 100kg/h limitiert. D.h., jede Einspritzdüse darf nur x mg/ms pro Arbeitsspiel (oder wie Du sagst Hub) einspritzen. Du darfst nicht den Fehler machen, man würde das auf eine Stunde, oder Runde beziehen, es geht um einen Hub. Wie gesagt, die angegebene Einheit [kg/h] ist hier egal. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Sorry, aber das ist - man möge mir die Formulierung verzeihen - absoluter Schwachsinn. Die Einheit, wie du es nennst (kg/h) ist nicht egal. Die 100 kg/h sind doch gerade die Beschränkung, die im Reglement festgelegt ist.

5.1.4 Fuel mass flow must not exceed 100kg/h. 5.1.5 Below 10500rpm the fuel mass flow must not exceed Q (kg/h) = 0.009 N(rpm)+ 5.

Daraus folgt, dass oberhalb von 10.500 U/Min pro Zeiteinheit (nicht pro Hub oder sonstirgendwas) maximal dieselbe Menge Kraftstoff eingespritzt werden darf.

So und daraus folgert jeder logisch denkende Mensch, dass oberhalb von 10.500 U/Min z. B. bei einer Erhöhung der Anzahl der Einspritzungen pro Zeiteinheit um 10 % (= 10 % höhere Drehzahl) eine Adjustierung der Einspritzmenge je Einspritzung (man könnte auch sagen je Hub) um den Faktor 1/1,1 erfolgen muss, wenn das Limit (kg/h) weiterhin eingehalten werden soll.

Oder um es vor der anderen Seite her zu erklären, wenn pro Zeiteinheit maximal die selbe Menge Kraftstoff eingespritzt werden kann (100 kg/h), muss daraus - einen unterschiedlichen Wirkungsgrad des Motors bei verschiedenen Drehzahlen außen vor gelassen - die selbe Leistung resultieren.

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 6:25 pm

kann weg

philblitz
Beiträge: 243
Registriert: Di Jan 30, 2007 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von philblitz » Fr Okt 12, 2012 6:43 pm

Kann es sein, dass ihr da grad aneinander vorbei redet und gar nicht weit entfernt seid?

Ob ich die Benzinmenge nun auf einen Zeitraum (h, s...) bezieh, oder auf eine Umdrehung oder einen Hub des Motors, macht in der Praxis doch keinen Unterschied.

Jeder Drehzahl kann ich doch ne Zeit zuordnen, bei 15000 Umin sinds 60s/15000 = 4ms.

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 7:13 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> Kann es sein, dass ihr da grad aneinander vorbei redet und gar nicht weit entfernt seid?

Ob ich die Benzinmenge nun auf einen Zeitraum (h, s...) bezieh, oder auf eine Umdrehung oder einen Hub des Motors, macht in der Praxis doch keinen Unterschied.

Jeder Drehzahl kann ich doch ne Zeit zuordnen, bei 15000 Umin sinds 60s/15000 = 4ms. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Der Unterschied ist doch gerade, dass aus einer konstanten Einspritzmenge pro Zeit (vorgeben im Reglement) bei sich ändernder Drehzahl eine geänderte Einspritzmenge je Einpritzung folgt. Es geht auch um den Verlauf der leistungskurve oberhalb von 10.500 U/Min, der m. E. (Reibungsverluste außen vor gelassen) flach sein muss.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Fr Okt 12, 2012 7:39 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Nicolaus:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> Kann es sein, dass ihr da grad aneinander vorbei redet und gar nicht weit entfernt seid?

Ob ich die Benzinmenge nun auf einen Zeitraum (h, s...) bezieh, oder auf eine Umdrehung oder einen Hub des Motors, macht in der Praxis doch keinen Unterschied.

Jeder Drehzahl kann ich doch ne Zeit zuordnen, bei 15000 Umin sinds 60s/15000 = 4ms. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Der Unterschied ist doch gerade, dass aus einer konstanten Einspritzmenge pro Zeit (vorgeben im Reglement) bei sich ändernder Drehzahl eine geänderte Einspritzmenge je Einpritzung folgt. Es geht auch um den Verlauf der leistungskurve oberhalb von 10.500 U/Min, der m. E. (Reibungsverluste außen vor gelassen) flach sein muss. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Nein Nicolaus, genau darin liegt Dein Fehler im Ansatz.

100 kg/h entsprechen ca. 0,028 g/ms. Eine Umdrehung bei 15000 rpm dauert 4 ms, also ein Arbeitsspiel 8 ms. Lassen wir die mögliche, bzw. effektivste Einspritzdauer eines Arbeitsspiels bei DI-Motoren mal außen vor. Die Einspritzung (Düsengröße) bei vorgegebenem Einspritzdruck von 500 bar muss also so dimensioniert werden, dass man max. 0,028 g/ms dem Motor bei 15000 rpm pro Arbeitsspiel zuführen kann, denn das ist die Begrenzung. Die Einspritzzeit bei niedrigeren Drehzahlen bis runter zu 10500 rpm ist gleich, weil man ja auch bei niedrigeren Drehzahlen dem Motor max. Energie (100 kg/h =0,028 g/ms) zuführen will.

Daraus resultiert, der indizierte Mitteldruck ist bei gleichem Luftverhältnis (ändernde Wirkunsgrade außen vor gelassen) gleich. Damit fährt man zwischen 10500 und 15000 rpm drehmomentneutral und die Leistung steigert sich linear mit der Drehzahl (gesteigerte Reibung ist natürlich nicht berücksichtigt).

Nicolaus
Beiträge: 246
Registriert: Di Apr 02, 2002 1:01 am

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von Nicolaus » Fr Okt 12, 2012 8:00 pm

</font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von F 312-T2:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von Nicolaus:
<strong> </font><blockquote><font size="1" face="Arial,sans-seriv">Zitat:</font><hr /><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Original erstellt von philblitz:
<strong> Kann es sein, dass ihr da grad aneinander vorbei redet und gar nicht weit entfernt seid?

Ob ich die Benzinmenge nun auf einen Zeitraum (h, s...) bezieh, oder auf eine Umdrehung oder einen Hub des Motors, macht in der Praxis doch keinen Unterschied.

Jeder Drehzahl kann ich doch ne Zeit zuordnen, bei 15000 Umin sinds 60s/15000 = 4ms. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Der Unterschied ist doch gerade, dass aus einer konstanten Einspritzmenge pro Zeit (vorgeben im Reglement) bei sich ändernder Drehzahl eine geänderte Einspritzmenge je Einpritzung folgt. Es geht auch um den Verlauf der leistungskurve oberhalb von 10.500 U/Min, der m. E. (Reibungsverluste außen vor gelassen) flach sein muss. </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Nein Nicolaus, genau darin liegt Dein Fehler im Ansatz.

100 kg/h entsprechen ca. 0,028 g/ms. Eine Umdrehung bei 15000 rpm dauert 4 ms, also ein Arbeitsspiel 8 ms. Lassen wir die mögliche, bzw. effektivste Einspritzdauer eines Arbeitsspiels bei DI-Motoren mal außen vor. Die Einspritzung (Düsengröße) bei vorgegebenem Einspritzdruck von 500 bar muss also so dimensioniert werden, dass man max. 0,028 g/ms dem Motor bei 15000 rpm pro Arbeitsspiel zuführen kann, denn das ist die Begrenzung. Die Einspritzzeit bei niedrigeren Drehzahlen bis runter zu 10500 rpm ist gleich, weil man ja auch bei niedrigeren Drehzahlen dem Motor max. Energie (100 kg/h =0,028 g/ms) zuführen will.

Daraus resultiert, der indizierte Mitteldruck ist bei gleichem Luftverhältnis (ändernde Wirkunsgrade außen vor gelassen) gleich. Damit fährt man zwischen 10500 und 15000 rpm drehmomentneutral und die Leistung steigert sich linear mit der Drehzahl (gesteigerte Reibung ist natürlich nicht berücksichtigt). </strong></font><hr /></blockquote><font size="2" face="Arial,sans-seriv">Nein, der Denkfehler liegt eher auf deiner Seite. Du beschreibst noch vollkommen richtig, dass maximal 0,028 g/ms eingespritzt werden können.

Aber eben nicht nur bei 15.000 U/Min, sondern über den gesamten Drehzahlbereich von 10.500 U/Min bis 15.000 U/Min. Und daraus folgt, dass die Einspritzmenge bei 10.500 U/min über der Einspritzmenge bei 15.000 U/min liegen kann, denn wenn Einspritzmenge mal Drehzahl (Massefluss) konstant bleiben sollen (müssen), dann folgt daraus, dass die Einspritzmenge mit steigender Drehzahl abnehmen muss.

Beispiel mit willkürlich gewählten Zahlen:

Drehzahl * Einspritzmenge = Massefluss

10.000 * 1,0 = 10.000
15.000 * 0,6666 = 10.000

Oder noch anders ausgdedrückt, wenn dem Motor zwischen 10.500 U/min und 15.000 U/Min die gleiche Energiemenge pro Zeiteinheit (0,028 g/ms) zugeführt wird, kann daraus kein Anstieg der Leistung mit steigender Drehzahl erfolgen, weil dies den Energieerhaltungssatz komplett aushebeln würde. Es kann hinten nur rauskommen, was ich vorne zuführe.

tamarillo
Beiträge: 2649
Registriert: So Mai 08, 2005 1:01 am
Wohnort: sinnloser Werbung vertrieben.

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von tamarillo » Fr Okt 12, 2012 8:18 pm

So jetzt habe ich auch mal gerechnet, aufbauend auf der Idee von philblitz.
Problem: je mehr ich darüber lese, um so mehr habe ich Verständnisprobleme (viell. was F 312-T2 und Nicolaus hier jeweils meinen)

Variante A: in den Leitungen,Pumpen, Düsen darf ein Q (Volumenstrom) von 100 kg/h zu keiner Zeit überschritten werden.
Das bedeutet (um es zu vereinfachen) bei 50% Vollgasanteil werden 50kg/h aus dem Tank entnommen.
Dieser Motor hat nach meiner Berechnung eine ansteigende Kurve bis 670PS@11700 danach eine abfallende bis 602PS@15000(ich habe Ladungswechsel bzw. volumetrische Effizienz berücksichtigt und über 10500 eine flache Drehmomentkurve/recht nahe bei philblitz)

Variante B
Durch den Leitungen,Pumpen, Düsen fließen nicht mehr als 100kg insgesamt in einer Stunde - das bedeutet bei Vollgasanteilen kann mehr fließen, z.B. bei 50% könnte man hier deutlich mehr als 50kg entnehmen.
Diese Motoren bewegen sich eindeutig im Bereich über 800PS.

Meine Quallen:
Turbo- und Kompressormotoren: Entwicklung und Technik: Entwicklung, Technik, Typen (Gert Hack)
Garrett Turbo Tech spezial turbo tech expert.

F 312-T2
Beiträge: 716
Registriert: So Mär 04, 2012 1:01 am
Wohnort: Aachen

Formel 1 Autos 2012 - Technische Diskussion

Beitrag von F 312-T2 » Fr Okt 12, 2012 8:22 pm

Du hast bei Deiner Energiebilanz die "Luftseite" vergessen. Bei steigernder Drehzahl wird zwar die gleiche max. erlaubte Einspritzmenge pro Arbeitsspiel zugeführt, aber eben wesentlich öfters pro Zeiteinheit. Es muss also auch mehr Luft zugeführt werden. Deshalb gibt man ja auch keinen Ladedruck vor. Der wird variabel gehalten und das wird spannend, wie das jeder Motorenhersteller umsetzen wird.

Heutige Serien-Turbo-Motoren haben eine Ladedruckbegrenzung und erreichen schon bei relativ niedrigen Drehzahlen ihr max. Drehmoment. Das geht bis zu einer Drehzahl, bei der dann nicht mehr genug Luft zugeführt werden kann (Ladedruckbegrenzung) und der Motor auf der Leistungshyperbel (gleiche Leistung) im absolut oberen Drehzahlbereich betrieben wird.

Außerdem noch zur "Luftseite":
Kannst Du mir bitte erklären, wie ein Fahrzeug, sagen wir im höchsten Gang, weiter beschleunigen soll, wenn die Motorleistung gleich bleibt, aber Luft- und Rollwiderstand ansteigen?

<small>[ 12.10.2012, 20:31: Beitrag editiert von: F 312-T2 ]</small>

Antworten