Jumo 213 und DB 603

[Doppelnik]

und wo sind sie beim Daimler ?

ich schrieb beim DB609 der hatte sie in der Mitte über einen Kerzenschacht, so wie der GAC oder alle modernen Ottomotoren. Dieser Motor war, wie gesagt (Lesen hilft) ein Entwicklungsprojekt und zeigt, dass man damals auch bei Benz zu dem Schluss kam, dass die Zündkerze in die Mitte gehört.

 

[Gandalf]

ich schrieb beim DB609 der hatte sie in der Mitte über einen Kerzenschacht, so wie der GAC oder alle modernen Ottomotoren.
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Also, um das Ganze zu komplettieren bzw. zu veranschaulichen: die zweite Zündkerze lag dann "seitlich", richtig?
Wo genau, gibt's da ne Zeichnung o.ä.?

liegrü
Gandi

 

[Doppelnik]

Ich habe nichts dazu gesagt, wo und ob der Motor eine 2. Zündkerze hat. Eine Abbildung davon findet man in dem hier bekannten Buch "Flugmotoren und Strahltriebwerke" von Gersdorf et al (Seite 115). Es gibt dort eine Schnittansicht in Querrichtung, falls eine 2. Zündkerze vorhanden war, dann lag die sicherlich in der Längsachse versetzt am Rand (zwischen den Ein- und Auslassventil)

 

[78587?]

Also, um das Ganze zu komplettieren bzw. zu veranschaulichen: die zweite Zündkerze lag dann "seitlich", richtig?
Wo genau, gibt's da ne Zeichnung o.ä.?

Zündkerzen-Anordnung so wie beim 213J, aber Einspritzdüse in der Mitte.

Die Entwicklung des "609" wurde Projektiert und auf Weisung des RLM wieder eingestellt. Aber diese Innovationen, liefen dann in den 603N mit ein, der bekam diese Anordnung mit jeweils zwei Nockenwellen, die zudem noch verstellbar waren, also variable Steuerzeiten ermöglichten.



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[Gandalf]

Schöne technische Diskussion hier, Lob an alle Inputgeber!

Da die Frage nach den Verdichtungen aufkam, habe ich mal die Werte einiger bekannter Motoren rausgesucht:

Mikulin AM-38F: 6,0
Jumo 213 A: 6,5
BMW 801 D-2: 7,2
DB 605 A: links/rechts 7,3/7,5
Napier Sabre: 7,0
Bristol Centaurus: 7,2

Die Schiebermotoren Sabre und Centaurus lagen durchaus auf dem Niveau der „Ventilgesteuerten“, sind diesbezüglich also keine extremen Ausreißer.

Auffällig die unterschiedlichen Zylinderbänke beim Daimler, das wurde hier in älteren Freds ja auch schon mal angesprochen.

liegrü
Gandi

 

[Doppelnik]

Es gibt ein Diagramm von Harry Ricardo in dem er verschiedene luftgekühlte Sternmotoren verglichen hat, dabei lagen die Schiebermotoren durchgehen einen Punkt höher als die Ventilmotoren. Das nutzbare Verdichtungsverhältnis hängt dabei nicht alleine von der Zündkerzenposition ab, sondern auch vom Bohrungsdurchmesser (je größer desto kritischer), dem Ladedruck, der Gemischtemperatur, Drehzahl (je höher desto weniger Klopfen), der Oktanzahl, dem Kühlungssystem (Wasser besser als Luft), kritische Temperaturen an heißen Stellen (z.B. Auslassventile und Zündkerzen) der Brennraumform (mögichst kompakt, Volumen in der Mitte zentriert), der turbolenten Brenngeschwindigkeit (möglichst schnell mit relativ später Zündung und trotzdem frühen Brennende), der Menge an heißen Restgasen (Ventilüberschneidung und Spülen hilft und natürlich der Gemischbildung (Direkteinspritzung oder saugsynchrone Einspritung hilft).

Bei den DB Motoren findet sich in dem besagten Buch die Aussage für eine Dieselvariante (nicht zu Ende entwickelt), dass die unterschiedlichen Verdichtungsverhältnisse aufgrund der ungleichen Ladedruckverteilung auf beiden Bänken gewählt worden sind.

 

[Doppelnik]

Zündkerzen-Anordnung so wie beim 213J, aber Einspritzdüse in der Mitte.

Die Entwicklung des "609" wurde Projektiert und auf Weisung des RLM wieder eingestellt. Aber diese Innovationen, liefen dann in den 603N mit ein, der bekam diese Anordnung mit jeweils zwei Nockenwellen, die zudem noch verstellbar waren, also variable Steuerzeiten ermöglichten.



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Die Einspritzdüse sieht aber auch wirklich aus wie eine Zündkerze.. Bei den aktuellen strahlgeführten Direkteinspritzern "prügeln" sich auch Zündkerze und Injector darum wer mehr in der Mitte sein darf, wobei oft der Injector gewinnt (hat meistens geringere Partikelemissionen als bei seitlicher Lage). Die Zündkerze wird hierbei allerdings nie so an die Seite gerückt wie bei diesem Beispiel, weshalb man die Ventile verkleinern muss, damit beides zentral untergebracht werden kann.

Würde mich interessieren wie die Nockenwellen verstellt worden sind, bei Flugmotoren wusste ich bislang nur, dass der Studebaker Motor (nie zu Ende gebracht) eine variable Steuerzeit erhelten sollte (ich meine durch axiales Verschieben um kurze Millersteuerzeiten für niedrigen Verbrauch zu erhalten). Ich vermute, das bei dem 603N eher eine Winkelverstellung angedacht war?

 

[Doppelnik]

anbei ein Link über die schiebergesteuerten Flugmotoren und u.A. auch zu deren Vorteilen bezüglich Klopffestigkeit:

https://www.enginehistory.org/members/articles/Sleeve.pdf

 

[78587?]

Würde mich interessieren wie die Nockenwellen verstellt worden sind,

mittels einer Schiebehülse und eines Druckkörpers auf der Welle, die ins Antriebsrad eingreift, und dann jeweils mit Drucköl beaufschlagt wird.

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[lutz_manne]

Der große Kolbendurchmesser alleine ist kein Grund, mit einer mittigen Zündkerze gibt es die kürzesten Flammwege. Wenn man noch kürzere Flammwege (Zündkerze bis Zylinderwand) erreichen möchte, dann bräuchte man 3 oder noch mehr Kerzen pro Zylinder. Die Formel 1 Saugmotoren hatten übrigends knapp unter 100 mm Bohrungsdurchmesser und Drehzahlen von fast 20.000 U/min, und brauchten dafür auch nicht mehr als eine Zündkerze.

Kann man denn die heutige F1 mit den Flugmotoren so direkt miteinander vergleichen? Ich nehme mal an, dass in der F1 ein eindeutig besserer (mehr Oktan?) Kraftstoff verwendet wird, als 1944/45 bei der Deutschen Luftwaffe.
Ich vermute mal, dass dadurch auch die Flammengeschwindigkeiten anders waren? Also F1 heute sehr hohe Flammengeschwindigkeit und daher nur eine Zündkerze?!

 

[Doppelnik]

eine hohe Oktanzahl bringt eher eine niedrige Brenngeschwindigkeit mit sich, der heutige Kraftstoff der Formel 1 besitzt "Tankstelleneigenschaften", ist aber genauer spezifiziert. Die Flammgeschwindigkeit beeinflusst man mit der Turbulenz, die Flammwege mit der Zündkerzenlage, da ist halt die zentrale Anordnung am besten. Für das Klopfen kritisch ist der letzte Rest der von der Flammfront erfasst hat, je mehr Zeit zwischen der Zündung und dem Verbrennen des letzten Restes vergeht, desto höher ist die Klopfgefahr.

 

[Doppelnik]

mittels einer Schiebehülse und eines Druckkörpers auf der Welle, die ins Antriebsrad eingreift, und dann jeweils mit Drucköl beaufschlagt wird.

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danke, interessant, ich interpretier das so, dass die Nockenwellenzahnräder zu dem gemeinsamen Antriebszahnrad axial verschoben werden können um den Winkel einzustellen. Bei dem relativ kleinen Winkel ist der Verstellbereich nicht sehr groß, aber da ist die Zeichnung vielleicht auch nicht 100% genau.

 

[Gandalf]

...
dass die Nockenwellenzahnräder zu dem gemeinsamen Antriebszahnrad axial verschoben werden können um den Winkel einzustellen. Bei dem relativ kleinen Winkel ist der Verstellbereich nicht sehr groß ....

Ist das vergleichbar mit einem der heute gängigem Systeme aus dem modernen Motorenbau, und wenn ja mit welchem?

 

[Doppelnik]

wenn dann am ehesten mit dem ganz frühen System von Alfa Romeo, dort stellten aber die Hülsten über eine äußere Gradverzahnung und innere Spiralverzahnung durch axiales Verschieben die Verdrehung dar. Der Antrieb der Nockenwellen erfolgte aber m.W. über eine Kette.

Ich denke der Hintergrund ist, dass mit Volldruck auf der Einlassseite und sehr geringem Abgasgegendruck ohne Verstellung zu viel Luft während der Ventilüberschneidung in den Auspuff geblasen worden wäre, daher hat man bei großer Flughöhe die Überschneidung reduzieren wollen.

 

[Gandalf]

Sorry für's eventuelle Abschweifen , aber die Frage drängt sich förmlich auf:

Wenn man sich bei Daimler schon in den 1940er Jahren mit DOHC, Vierventil-Dachbrennraum, Tassenstößel, variablen Steuerzeiten etc. beschäftigt hat; ist es schon etwas verwunderlich, dass hochkarätige Flugmotorentechnik nicht viel früher in den Auto-Rennsport transferiert wurde.

Bin mir nicht sicher, aber meine mal gelesen zu haben, dass die Silberpfeile noch weit in den Nachkriegsjahren mit oller Zweiventiltechnik unterwegs waren, richtig?

liegrü
Gandi

 

[78587?]

Verstellbereich von 125° in Bodennähe, bis auf Volldruckhöhe zurück auf 95°

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[Gandalf]

... zu viel Luft während der Ventilüberschneidung in den Auspuff geblasen worden wäre, daher hat man bei großer Flughöhe die Überschneidung reduzieren wollen.

Verstellbereich von 125° in Bodennähe, bis auf Volldruckhöhe zurück auf 95°

Für das Problem des Rückströmens gab's doch beim 605 offenbar extra das System mit der "Nebenluftleitung (Nebenluftklappe)", hat man das beim 609 bzw. 603 N dann anders gelöst oder wars womöglich "doppelt gemoppelt" ?

 

[78587?]

Kann man denn die heutige F1 mit den Flugmotoren so direkt miteinander vergleichen? Ich nehme mal an, dass in der F1 ein eindeutig besserer (mehr Oktan?) Kraftstoff verwendet wird, als 1944/45 bei der Deutschen Luftwaffe.

Die Kraftstoffe für die F1, sind für die jeweiligen Motorenhersteller maßgeschneidert, und müssen daher nicht überall mit jedem Motor "funktionieren". Mit "Tankstellen-Kraftstoff" würden die schon laufen, aber nur mit Einbußen.
Die aktuellen Regeln verbieten wohl Benzol, Alkohole und Kerosin, dafür sind andere "Zutaten" zulässig, und die Oktanzahl ist auch nicht beschränkt.

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[78587?]

Für das Problem des Rückströmens gab's doch beim 605 offenbar extra das System mit der "Nebenluftleitung (Nebenluftklappe)", hat man das beim 609 dann anders gelöst oder wars womöglich "doppelt gemoppelt" ?

wie das jetzt beim "609" genau gelöst werden sollte, darüber hab ich zu wenig Info. Ich gehe mal davon aus, das dies ebenso wie beim 603 sein sollte, der hat auch (wie beim 605) die zweite Luftführung mit der zusätzlichen kleinen Drosselklappe.

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[Doppelnik]

Die Kraftstoffe für die F1, sind für die jeweiligen Motorenhersteller maßgeschneidert, und müssen daher nicht überall mit jedem Motor "funktionieren". Mit "Tankstellen-Kraftstoff" würden die schon laufen, aber nur mit Einbußen.
Die aktuellen Regeln verbieten wohl Benzol, Alkohole und Kerosin, dafür sind andere "Zutaten" zulässig, und die Oktanzahl ist auch nicht beschränkt.

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ich bin mir ziemlich sicher, dass es seit vielen Jahren nur noch Einheitskraftstoff gibt, in Tankstellenqualität, aber mit engen Toleranzen. DIe Oktanzahl war schon in den 80ern beschränkt worden.

siehe auch:

Formel-1-Regeln 2020: Technisches Formel-1-Reglement

Hier erfährst Du alles zum Technischen Reglement 2020 der Formel 1: Von den Motoren über die Reifen bis hin zur Aerodynamik und Elektronik

www.formel1.de

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