Beiträge von Valerian

Hallo Gilesflieger,

Du hast geschrieben:

"Wenn ich ehrlich bin, habe ich eine solche Antwort zum Thema PÖl auch fast erwartet. Auch ich habe schon viel zum Thema gelesen, allerdings ließt man auch immer wieder sehr gegensätzliches wie das Valerian ja auch sehr gut und ausführlich dargestellt hat. Die Aussagen im Netz reichen hier von PÖl geht problemlos 10.000 Stunden bis zu wenige 100 Stunden."

Habe ich mich da (wieder ein Mal) viel zu unklar ausgedrückt?

Meine Negativaussagen betreffen doch alle ausschließlich die Verwendung von PÖL in DI Dieselmotoren, also in Direkteinspritzern, nicht aber die Verwendung von PÖL als Treibstoff im Dieselmotor im Allgemeinen.

Nur vor der Idee, einen Farymann 15W mit PÖL zu betreiben wollte ich Dich warnen.

Scripsi:

"dieser Motor ist leider ein DI, für den Pölbetrieb also eher eine "Eintagsfliege".

In dem Zitat zur Porschestudie steht doch klar:

"Dabei wurde bestätigt, dass Kammermotoren als
pflanzenöltauglich angesehen werden können, jedoch direkteinspritzende Seriendieselmotoren für Rapsölbetrieb nicht geeignet sind".
Insbesondere Motoren mit echter Vorkammer (nicht Wirbelkammer!) sind absolut Rapsöltauglich, ohne irgendwelche Eingriffe in die Grundstruktur des Motors. Es bedarf nur flankierender Maßnahmen um im Rapsöl-BHKW-Betrieb oder auch im HEL/(A)Pöl Mischbetrieb eine zufriedenstellende Lebensdauer und akzeptable Ölwechselintervalle zu erreichen.

Weiters hast Du geschrieben:

Ich möchte mir einfach ein BHKW bauen, dass über viele Jahre zuverlässig funktioniert und wo ich nicht 1* im Monat dran rum schrauben muss (von der Anfangszeit mal abgesehen)"

In diesem Sinne wäre Dir mit einem Gasmotor am besten gedient, womit ich allerdings nicht einen für Gasbetrieb adaptierten KFZ-Motor meine, sondern einen a priori für langlebigen Gasbetrieb konzipierten Motor.

Dass die Gas-BHKW-Motoren (z.B. der Fa. GE Jenbacher) in punkto Lebensdauer und Wartungskosten alle Diesel-BHKW-Motoren um Längen schlagen, ist allgemein bekannt und einen Gasanschluss hast Du ja.

Es gibt in der für Deine Absichten geeigneten Leistungsklasse nur einen Motor, der als Gasmotor für lange Lebensdauer entwickelt wurde und annähernd hält was er verspricht: den Dachsmotor.

Vor Jahren habe ich in diesem Forum folgenden Rat gelesen:

"Kaufe dir einen gebrauchten Dachs und lasse die gesamte Motoreinheit erneuern."

Die Angebote gebrauchter Dachse bei Fleabay häufen sich, auch die ursprünglichen Preisvorstellungen reduzieren sich zusehends, Du bist ja nicht im Zeitdruck und kannst auf ein passendes "Schnäppchen" warten.

Was Du bräuchtest ist eigentlich nur Motor, Generator und Regelstrecke, die gesamte Elektrik/Steuerung ist für Deine Zwecke uninteressant.

Dachsteile sind zwar teuer, aber kalkulierbar, auch die Ersatzteilversorgung funktioniert nach dem was man so liest ganz gut, ein "Whispergen-Ende" ist eher nicht zu befürchte.

Erkundige Dich nach den Kosten für den Motortausch und die Überholung der Regelstrecke, am Assynchrongenerator sind ohnehin nur die Lager zu tauschen.

Da Du ja nur Deine Akkustation laden willst, kannst Du den Assynchrongenerator mit Selbsterregung und fester Leistung betreiben (dann ist die Sache elektrotechnisch problemlos), danach willst Du ohnhin gleichrichten.

Als EDV-Fachmann hast Du mit der Konzipierung und Realisierung Deiner eigenen Steuerung keine Probleme, die fällt angesicht der spezifischen Anwendung ohnehin vergleichsweise einfach aus und Deiner Anwendung angepasst.

An die teuren Senertec-Service-Fesseln bist Du dann im Betrieb nicht gebunden, es wird ja Dein BHKW; Senertec wäre nur im Bedarfsfall Ersatzteillieferant

Im Übrigen ein Kompliment für Dein Grundkonzept: Den PV-Strom lukrativ einspeisen (bedeutet Eigenverbrauch substituieren), den mit steigenden EEG-Lasten verbundenen Strombezug über KWK vermeiden und wenn die Energie einmal im Akku zwischengepuffert ist, hat sie ohnehin keinen Herkunftsstempel mehr.

Hatte ich da nicht schon weiter oben etwas über den "Bayrischen Geschäftssinn" geschrieben?

Viel Erfolg für Dein Projekt wünscht Dir

mfg

Valerian

Hallo Gilesflieger,

Du wolltest:

"Erfahrungswerte wie viele Stunden der Motor hält bei Verwendung von
a) Heizöl
b) Pöl (würde ich aus ökologischer Sicht bevorzugen)"

Jetzt bringst Du den Begriff::

"PÖL tauglich"

ins Spiel, bezogen auf eine bestimmte Bosch Einspritzpumpe.

Ganz abgesehen davon, dass dieser ursprünglich aus den mittlerweile agonisierenden bis bereits z.T. mumifizierten (archivierten) KFZ-Pöler-Foren stammende diffuse Begriff, insbesondere im Hinblick auf die Frage der Lebensdauer nirgendwo definiert ist, kann man mit einer - gleich welcher - ESP keinen Serien-DI-Diesel "pöltauglich" machen.

Zu der Problematik der Verwendung von Pflanzenölen in Dieselmotoren sind alleine mir (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) schon weit mehr als 2k Seiten ernst zu nehmender (=wissenschaftlicher) Veröffentlichungen bekannt; vieles davon ist im Netz kostenlos zugänglich, manche wichtigen Arbeiten gibt es aber nicht kostenlos.

Recherchiere das Thema daher mit der gebotenen Gründlichkeit (-lass Dich also nicht "vergoogeln"-), das ist immernoch wesentlich kostengünstiger als Farymann Ersatzteile.

Dann wirst Du auch verstehen, dass dieses Thema den Rahmen dieses Forums sprengen würde; es ist für dieses Forum auch letztlich bedeutungslos, da wohl niemand der sich mit dem Thema PÖL im Dieselmotor ernsthaft beschäftigt hat auf die Idee käme, einen kleinen Serien-DI-Diesel wie Deinen Farymann im PÖL-BHKW-Betrieb einzusetzen.

Hier nur einige Fakten:

"Mit Rapsöl wurde bei der Firma Porsche ein Prüfstandsversuch mit mehreren Seriendieselmotoren durchgeführt. Dabei wurde bestätigt, dass Kammermotoren als

pflanzenöltauglich angesehen werden können, jedoch direkteinspritzende Seriendieselmotoren

für Rapsölbetrieb nicht geeignet sind".

"In the beginning, the emphasis was placed on the technical possibilities associated with the use of rapeseed oil as a fuel. However, research has shown that pure rapeseed oil can only be used in specially designed engines"

"In the light of the endurance test of 512 hours, it can be concluded that problems associated

with neat vegetable utilization are minimal in slow speed, IDI, but substantial in DI diesel engine."

Selbst Dieselgemische mit nur 25 bzw. 50% Rapsöl (für einen IDI eine verschwenderische Delikatesse!) verträgt ein DI auf Dauer nicht:

"Der Eisenabrieb (Abb. 11) hat sich bei beiden Rapsöl-Diesel-Mischungen annähernd

verdoppelt. Er lässt den Schluss zu, dass sich die Lebensdauer des Motors infolge

größerem Verschleiß entsprechend verkürzt, wenn nicht andere rapsölbedingte

Gründe zu noch früherem Motorversagen führen.

--

Der Einfluss zunehmender Rapsölbeimischung zu Diesel zeigt sich besonders an der

Düsenverkokung. Nach 300 Stunden Prüflauf liegt die Verkokung der Düsen im Mittel

bei der Zumischung von 25 % Rapsöl bei 9,5 mg und bei 50 % Rapsöl in der Mischung

bei 15,7 mg gegenüber 2 bis 5 mg bei reinem Diesel (vgl. Tafel 9).

--

Die Prüfläufe geben Anlass zu der Feststellung, dass mit dem Einsatz von Rapsöl-

Diesel-Mischungen ein erhöhter Motorverschleiß verbunden ist und sicher mit einem vorzeitigen, möglicherweise sehr frühen Versagen des Motors zu rechnen ist.

--

Ein störungsfreier Motorbetrieb von 1000 bis 1500 Stunden ist eine eher optimistische

Einschätzung."

Sogar die in den Pöler-Foren als Allheilmittel angepriesene Kraftstoffvorwärmung kann (wenn der Kraftstoff im Einspritzzeitpunkt überhaupt noch die Vorwärmtemperatur hat!) das Problem der Optimierung der Kraftstoffstrahlausbreitung für natürliches Rapsöl, bei der Verwendung moderner Diesel-Einspritzsysteme nur mindern, nicht lösen, wie optisch aufwändige Druckkammerversuche ergeben haben. Diese Versuche wurden überdies vorwiegend mit einem Einspritzdruck von 1500 bar durchgeführt, das dürfte bei Deinem Farymann (trotz seiner Bosch ESP) nicht annähernd der Fall sein.

Die ESD moderner DI-Diesel erreichen im Übrigen im Betrieb auch ohne Kraftstoffvorwärmung durchaus Temperaturen, welche der in wissenschaftlichen Arbeiten empfohlenen optimalen Vorwärmtemperatur für Pöl (70°C) entsprechen, da ist also im Grunde nichts zu gewinnen.

"Verbrennungsmotoren, die für den Betrieb mit reinem Rapsöl entwickelt und ausgelegt sind, werden serienmäßig nicht (mehr) angeboten, allenfalls wird zurzeit über Lösungen für den Agrarbereich diskutiert."

Das insbesondere südlich des Weisswurstäquators, dort laufen die Dinge wieder einmal anders. Das (aus der bayrischen Staatskasse erhaltene) TFZ (Schulgasse 18 in Straubing) hat die Menschheit anlässlich der 21. Europäischen Biomassekonferenz in Kopenhagen im Juni d.J. mit der Nachricht beglückt, dass das Problem der Verwendung von Rapsöl als Treibstoff für Traktoren nun endgültig gelöst sei. Da ist die Rede von 13 pflanzenöltauglichen Traktoren verschiedener Hersteller ("12 of them are being operated at test farms of the Bavarian State Research Center for Agriculture"), alle mit DI-Motoren, von "about 20,000 operating hours in field operation" und 2 Traktoren mit 2-Tank-System mit jeweils 5800 bzw 4400 Bh, bei welchen "Apart from one defect fuel feed pump no failures or damages occurred, which can be attributed to the operation with plant oil fuel."

Diese Siegesmeldungen relativieren sich allerdings, wenn man erfährt dass diese 20.000 Bh eben die Summe aller Bh dieser 13 Traktoren darstellt (ergibt im Schnitt ganze 1538 Bh pro Traktor!), dass die mit mP-Steuerung und 2-Tanksystem ausgerüsteten Exemplare z.T. pro Bh mehr Diesel als Pflanzenöl verbraucht haben (!) und sogar die Traktoren mit Eintanksystem (dort hat DK eigentlich nichts zu suchen!) weitestgehend auch mit Dieselkraftstoff gefüttert wurden.

Selbst der "Grenzbereich" zwischen Wartung und Reparatur wurde angeblich sehr großzügig ausgelegt (ESD!), ganz zu schweigen von den extrem kurzen Ölwechselintervallen.

Mit den qualitativen Mindestkriterien wissenschaftlicher Arbeit haben solche Publikationen wenig zu tun, eher mit der Verbreitung von Zweckoptimismus zur Erhaltung von Fördergeld-Zuweisungen.

Hinter vorgehaltener Hand erfährt man weiters auch, dass die für solche Aktionen mehr als großzügig sprudelnden Fördergelder kein Ausfluss eines "Grünen Herzens" der Staatsregierung seien, sondern dass es um die Entwicklung handfester (Land-) wirtschaftliche Interessen gehe.

Wenn man landwirtschaftliche Flächen als brachliegend melde, Stillegungsprämien dafür kassiere und trotzdem dort Raps anbauen könne, sei das doch ein sehr lukratives agrarisches Geschäftsmodell!

Die EU werde dagegen wohl nichts einzuwenden haben, solange man nur glaubhaft machen könne, das gewonnene Rapsöl als Treibstoff im Agrarbereich wieder zu verheizen; das sei ja dann keine Lebensmittelproduktion.

Dummer Weise lassen sich Rapspflanzungen nämlich auf Satellitenbildern leicht und sicher identifizieren.

Das ist eben der (-nicht nur im agrarischen Bereich-) gut entwickelte "Bayrische Geschäftssinn".

Bei Einsatz teurer Sonderkonstruktionen (z.B. hochtemperaturtauglicher Brennraumkolben, "gebauter" Kolben bzw.Ferrothermkolben) kann man sicher auch DI-Diesel "bedingt pflanzenöltauglich" machen, vorausgesetzt es handelt sich um Motoren mit höherem Einheitsvolumen; dort sind die Probleme geringer. Dein Farymann und Ähnliches gehören aber absolut nicht in diese Kategorie.

Zu Deiner Frage a) nach Erfahrungswerten zur Lebensdauer Deines Farymann bei DK Betrieb kommt in diesem Forum offensichtlich kein feedback, daher hierzu ein hoffentlich brauchbarer Tipp:

Wenn mich meine Erinnerung nicht täuscht, werden solche Farymann Motoren oft als Flautenschieber bei kleineren Segelyachten eingesetzt. Echte Segler (und das sind sie doch Alle!) verwenden den Flautenschieber nur im Notfall, also bei starkem Zeitdruck, dann laufen die Motörchen konstant mit 80 - 100% ihrer Maximalleistung - also in etwa dem üblichen BHKW-Betrieb vergleichbar. Auch in diesem Bereich rechnet man bei Motoren in Bh, nicht in Wegstrecke; diskutable Umrechnungsfaktoren fallen daher weg.

Yachtsegler sind meist sehr umgängliche Menschen, vielleicht helfen sie Dir, obwohl Du ja nur in "Informationsnot" und nicht in Seenot bist. Versuche es doch als Hilfe suchender Gast in den einschlägigen Foren und lasse uns dann bitte wissen, was Du in Erfahrung bringen konntest.

mfg

Valerian

Hallo Gilesflieger,

dieser Motor ist leider ein DI, für den Pölbetrieb also eher eine "Eintagsfliege".

mfg

Valerian

Korrektur:
Es sollte heißen "Der Feststellung", nicht "Deiner Feststellung"
mfg
Valerian

Hallo Jabo535,

Deiner Feststellung:

"Dieses alte Deutz-Konzept funktioniert millonenfach."

kann ich zustimmen (Tradition der MAH Reihe), allerdings nur insoweit die Motoren nicht Opfer chinesischer "Verbesserungen" geworden sind.

Der R175A ist noch am nähesten am Originalkonzept, Langhuber (75x80) und hatte ursprünglich auch die zylindrische Deutz Mehrloch-Vorkammer.

Später kam eine "verbesserte" Version mit Wirbelkammer auf den Markt - kein großes Problem wenn Du Ersatzkraftstoffe und Gemische nicht in Betracht ziehen willst; die Vielstofftauglichkeit ist jedenfalls bei dieser Version nichtmehr gegeben. Außerdem ist die Wirbelkammer direkt Teil des Gusskopfes und hat daher höhere thermische Verluste (läuft "kühler") als die CrNi Vorkammer, dieses Material hat etwa nur 1/3 der Wärmeleitfähigkeit des Grundmaterials des Kopfes. Von Bedeutung ist das aber eher bei gedrosseltem Betrieb.

Erhältlich sind angeblich noch beide Versionen, die Zylinderköpfe sind zwischen diesen beiden Versionen austauschbar.

Dann kam als weitere "Verbesserung" der ursprüngliche R180, ein auf 80 mm aufgebohrter (ansonsten baugleicher) R175 - das ist vermutlich der Motor, den JAU gemeint hat.

Was heute zumeist als R180 verkauft wird, ist allerdings ein weitgehend anderer Motor, nennen wir ihn "Neo R180".
Frank (wincc) hat in seinem thread "R180 Lochkreis Riemenscheibe und Drehzahl" die Betriebsanleitung dieses Neo R180 als scan eingestellt, bevor er diesem Forum (-aus nachvollziehbaren Gründen-) den Rücken gekehrt hat; - die könntest Du Dir mal ansehen.

M.E. sind die Ausgleichswellen bei einem Motor dieser Größe in BHKW Anwendungen unnotwendig, dass sie (zumindest bei den größeren Motoren) nur Probleme gebracht haben, hat Ing. Robert Nowotny (Fa. ROTEK) in diesem Forum klargestellt. Die diesbezüglichen Aussagen von Herrn Ing. Nowotny haben für mich mehr Gewicht als die Meinumgen derer, die 2 oder 3 solcher Motoren verschlissen haben, da die Fa. Rotek einige hundert solcher Motoren importiert hat und sich dann mit den (Gewährleistungs-) Folgen herumschlagen musste.

Über die Fa. Unilube habe ich nur positive Informationen.

Jedenfalls ist Deine Grundeinstellung zu derartigen Motoren goldrichtig - erst generalüberholen und dann in Betrieb nehemen (Spülöl ist da bestenfalls ein Placebo).

Anlässlich der Generalüberholung kann man den Motor gleich vermessen und digitalisieren, nur wenn man den Motor im CAD hat, kann man auch zu eine vernünftige Konstruktion kommen, da doch einiges zu ändern ist; ansonsten entsteht eher eine "raptorische Bastlerkonstruktion".

Solche Motoren sind im Ursprungszustand sehr kostengünstiges und zugleich sehr wertvolles Rohmaterial - nicht mehr und nicht weniger (was nicht bedeuten soll, dass sie im Ursprungszustand nicht funktionieren!)

Wünsche Dir viel Erfolg für Dein Projekt.

mfg

Valerian

War offensichtlich absolut sinnlos, das Alles zu schreiben. Ich gebe jetzt jedenfalls auf - sonst müsste ich wohl bei Beitrag 11 wieder anfangen, dort wo von der "simplen Fähigkeit zum sinnerfassenden Lesen" die Rede war.

Wünsche Euch Allen weiter eine gute Unterhaltung!

mfg

Valerian

Die letzten beiden Beiträge (27 u. 28) wurden durch nachträgliche Umstellung auf Quelltext weitgehend "unleserlich" gemacht, ich stelle sie daher hiermit nochmals (in der ursprünglichen Fassung -vor der nachträglichen Manipulation durch "Unbekannt"-) ein.

Hallo Frank,
Alikante hat dir ja schon sehr nützliche Tipps gegeben; wenn Du einen Raptor in kleinerem Maßstab nachbaust und dessen grundlegende Konstruktionsfehler zu vermeiden versuchst, kannst Du sicher zu einem für deine Zielsetzung sehr guten Resultat kommen.

Ein paar - vielleicht brauchbare - Tipps zum Rahmen:

Zu der Frage:

"Schwingungsdämpfer und darauf nen Rahmen aus IPB Trägern so ähnlich wie beim Volks bhkw?"

Der Rahmen des Volks-Foren-BHKWs aus IPB Trägern erscheint mir sinnlos, ja gefährlich überdimensioniert; im Zweifelsfall gibt da der gusseiserne Motorblock des Motörchens nach und verzieht sich und nicht der Rahmen. Bezeichnend ist, dass der "Konstruktör" dieses Rahmens ja einerseits in diesem Forum behauptet hat, er sei im Maschinenbau tätig gewesen, es andererseits aber tunlichst unterlassen hat uns auch mitzuteilen, wofür man ihn dort eingesetzt haben könnte.

Da Du wohl nicht die Absicht hast, die Schweißkonstruktion (den Rahmen) spannungsfrei glühen zu lassen und dann planzufräsen, sollte der Rahmen daher die erforderliche Mindestelastizität haben; dies auch im Hinblick darauf, dass das Delta T des Motors in einem anderen Bereich angesiedelt ist, als das Delta T des Rahmens.

Zu der Frage:

"nen Rahmen aus U-Profil dann schwinungsdämpfer - ?"

Die Verwendung von (nicht zu dickwandigen) Formrohren für den Motor/Generatorrahmen kann auch sonst gewisse Vorteile haben, z.B.:

Aus diesem Forum habe ich den Rat übernommen, den Rahmen aus Formrohren als Ansaugschalldämpfer zu verwenden (wie beim unteren Rahmen des Dachs), habe aber direkt den Motorrahmen dafür verwendet, da dann keine elastische (=lärmabstrahlende) Verbindung der Ansaugluftleitung zum Motor notwendig ist und es den unteren Rahmen in dieser Art bei mir nicht gibt.

Wenn Du die Formrohre an ihren Enden nicht zuschweißt sondern mit massiven Stahlblechdeckeln versiehst, die mit einer Gewindestange im Inneren der Formrohre gegen den Rahmen verspannt werden, ergeben sich zwei zusätzliche Möglichkeiten, welche man ausnützen kann:

1.) Die Gewindestangen eignen sich sehr gut als Träger für abwechselnd nach oben und nach unten (oder rechts/links) versetzte Prallbleche aus Lochblech von ca. 65 % des Querschnittes des Profilrohres. Die Prallbleche sollten so geneigt sein, dass sie zur mittleren Fortpflanzungsrichtung der vom Freiraum des jeweils vorhergehenden Prallbleches durchgelassenen Schallwellen senkrecht stehen. Der Loch- (Schlitz-) Durchmesser (Breite) sollte deutlich kleiner sein als die jeweilige Wellenlänge. Die richtige Staffelung (steigende Abstände) der Bleche kannst Du näherungsweise berechnen, die Formeln dafür findest Du im Netz.

Die Prallbleche werden nur mit Mutter und Kontermutter (Breitflanschmuttern) auf den Gewindestangen fixiert, daher kann man die Abstände verstellen, falls das mit dem Berechnen nicht so perfekt geklappt haben sollte (Loctite erst zum Schluss). Die Kontrolle erfolgt mittels Mikrofon und Speicher-KAO; man sieht da ganz gut, welche Frequenzbereiche man in welchem Umfang durch Reflexion, Resonanz, Interferenz und Diffraktion "herausgedämpft" hat. Von den an sich erheblichen störenden Ansauggeräuschen solcher Motoren bleibt dann nicht mehr viel übrig, was man am Luftfilter noch hören könnte.

2.) Da Du dich mit dem Gedanken trägst APÖL zu verwenden (HEL/APÖL Gemisch als Treibstoff ist m.E. auch der einzige Weg um so ein "Ding" wirtschafltlich zu rechtfertigen!) könntest Du berücksichtigen, dass insbesondere bei Pflanzenölbetrieb die Abscheidung der Öldämpfe aus den Blowby-Gasen mit entscheidend für die Lebensdauer des Motors und den Wartungsaufwand (Zylinderkopf!) ist. Deshalb habe ich die (umgebaute) Kurbelwellengehäuseentlüftung nach einem Koaleszenz- und einem kombinierten Zentrifugalbscheider mit der (von außen angesaugten) kühlen Verbrennungsluft in den oben beschriebenen Rahmen geleitet, danch ist dann wirklich von den Öldämpfen nichts mehr übrig. Die Bauweise mit der Gewindestange gestattet eine (kaum erforderliche) schnelle Innenreinigung des Rahmens; dabei sieht man dann, dass geringe Mengen irgendwelcher kondensierbaren Stoffe es doch geschafft haben, den beiden vorgeschalteten Abscheidern zu entkommen. Die vollständige Entölung ist auch im Hinblick auf die nachgeschaltete Glühwendelkerze ratsam.
Der Querschnitt der Formrohre wird entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luftmenge dimensioniert, wobei der von den Prallblechen beanspruchte Teil des Querschnitts (trotz der Lochung) besser außer Betracht bleibt. Die Gewindestangen müssen sehr robust sein und gut gespannt werden, sonst scheppert das Ganze. Bitte daran denken, dass bei der Eulerschen Formel der Kettenlinie der Durchhang im Divisor steht!

Also richtige Dimensionierung und keine "Dementionierung"; eine sehr originelle Wortschöpfung, über die man gelegentlich in diesem Forum stolpert und an welche ich mich dann z.B. beim Grundrahmen des Volks-Foren-BHKWs erinnert fühle.

Zu dem von dir angesprochenen Thema Schwingungsdämpfer:

Gegen Gummi-(Elastomer-)Dämpfer im dauernden Eingriff habe ich Vorurteile, wenn es um (-hoffentlich-) langlebige Konstruktionen geht, selbst wenn sie mit einer Feder kombiniert sind.

Zwar ist auch bei mir eine Kombination aus Federn und Elastomerdämpfern für die vertikalen Kräfte im Einsatz, aber dermaßen, dass die Elastomerdämpfer (Parabeldämpfer) im Betrieb nicht im Eingriff (belastet) sind; sie werden nur bein Durchlaufen der kritischen Frequenz (Drehzahl) wirksam. Aber vielleicht war das ja auch beim Raptor so gelöst. Frage besser Alikante nach der detaillierten Bauweise der und seinen Erfahrungen mit den Dämpfer(n).

Ansonsten empfehle ich dir Schwingmetalldämpfer, Feder + Metalldrahtgestrick. Diese Dämpfer sind teurer aber auch wesentlich langlebiger, zudem setzen sie bei vergleichbarer Dimensionierung mehr mechanische Energie in thermische Energie um als übliche Elastomerdämpfer und altern nicht; selbst nicht bei erhöhten Umgebungstemperaturen und Dauerbeanspruchung.

Zum Thema Einhausung - Umhausung.

Alikante hat dir auch hier schon wichtige Ratschläge gegeben, ergänzend könnte man noch nachfolgendes anmerken:

Einer deiner Kollegen - er hat auch ein irgendwie raptorähnliches Gerät gebaut - hatte eine Idee, welche mir sehr gut und nachahmenswert erscheint. Bei dieser Konstruktion ist der Assy (in der Einhausung) mit einer zusätzlichen leichten Einhausung versehen, die am Ausgang der Welle (vorderes Schildlager) dicht abschließt und mit der Außenluft verbunden ist. Dadurch bleibt die Abwärme des Dieselmotors im Gehäuse und landet da wo sie hingehört, nämlich im Heizungswasser und muss nicht am Aufstellungsort zur Raumerwärmung "genutzt" werden. Der luftgekühlte Assy ist so vom Motorraum thermisch getrennt, seine zulässige Umgebungstemperatur wird nicht überschritten. Dass z.B. der "Raptor S" 4 kWth am Aufstellungort verbläst ("Lüftungsabwärme"), wurde in diesem Forum - wohl nicht zu Unrecht - kritisiert.

@ Alikante

Zu deiner Feststellung:

"ein Generator mit 3000U/min ist sicher etwas teuerer in der Anschaffung -"

Welche Lieferquelle hast Du da? - dann müssten ja dort die 1500 UpM 4-Pol Assys billiger sein als die 3000 UpM 2-Pol Assys?

@ JAU

Zu deiner Feststellung:

"Jeder EM ist für 100% ED geeignet wenn man die Spannung niedrig genug wählt. Das er dann weniger Kraft hat ist selbstredend. Dazu kommt noch das ein EM weniger ziehen kann je weiter der Stößel raussteht. Alles nicht ganz einfach...
Das Übersteuern hat dann auch den Vorteil das beim Halten nicht so viel Leistung unnötig im EM verbraten wird."

Alles richtig, aber der "Klopper", wie Du ihn genannt hast, zieht bei 12 V DC sauber an und ist an der Spule nach einer Stunde (bei voller Spannung) erst handwarm. Die als Haltestrom "verbratene Energie" sollte man also nicht überbewerten, beträgt doch auch die ED nur wenige Minuten pro Start; der Aufwand für die Übersteuerung erscheint mir daher schwer zu rechtfertigen.

Scripsi:

"Das Thema war übrigens nicht die Art des zu verwendenden EM sondern die Art der Umsetzung der Linearbewegung."

Dazu dein Kommentar:

"Leider sieht man davon nicht all zu viel (Gummibalg). EM mögen es nämlich nicht besonders wenn man sie seitlich belastet."

Zur Erinnerung, ich hatte geschrieben:

"wie man mit Hlfe eines geschwungenen Gabelhebels und eines kleinen PTFE-Zylinders die lineare Bewegung des EM ohne Gelenke, Zahnstange oder Bowdenzug schmierfrei und reibungsarm auf die Dekowelle umsetzen kann. "

Wenn Du dir auf dem Foto, welches ich ja in hoher Auflösung hochgeladen habe, den geschwungenen Gabelhebel näher ansiehst wirst Du erkennen, dass dieser eine wesentlich flachere Krümmung aufweist, als es dem Radius des PTFE-Zylinders entspräche. Der Linearkontakt zwischen Gabelhebel und PTFE-Zylinder verschiebt sich so reibungsarm unter der Einwirkung der Zugkraft des EM immer an diejenige Stelle der Kurvenform, welche der geradelinigen Projektion der Zugankerachse entspricht, wo dann die Wegstrecke zwischen Gabelhebel und EM am kürzesten wird. So ist die seitliche Belastung vermieden.

Unter dem Gummibalg verbirgt sich nur eine Gewindehülse zur Verlängerung der Zugankerachse, was ich ebenfalls geschrieben hatte.

Zu Deiner Bemerkung:

"Deine Ausdrucksweise ist schon recht - offensiv."

Es mag schon sein, dass ich manchmal - ohne Vorankündigung - in den Ironiemodus abgleite, beleidigend gemeint ist das keinesfalls.
Was allerdings meine Ausdrucksweise (Wortwahl) betrifft, kann ich nicht erkennen, was da offensiv sein sollte; jedenfalls bezichtige ich Andere nicht der üblen Bastelei. Ausdrücke wie "Dummbacken" und "Heckenpenner" gehören z.B. nicht zu meinem Sprachgebrauch, die habe ich überhaupt erst durch die Lektüre dieses Forums kennengelernt.

MfG

Valerian

"Viele Störungen und Schäden resultieren aus Planungsfehlern der gesamten Maschinenanlage, da hier weit mehr Fehlermöglichkeiten und weniger Wissen vorhanden ist. Dies betrifft seltener Pkw und Nkw, als Motoren für den Stationärbetrieb."
© 2006 - 2010 by Dr.-Ing. E.h. Richard van
Basshuysen
(Hervorhebungen von mir).

　

Nachtrag

Ein Forenmitglied, welches sich als Betreiber eines PÖL-Eigenbau-BHKWs deklariert, hat mir auf dem direkten Mailweg eine Nachricht folgenden Inhaltes zukommen lassen:

Er habe im Forum einen Beitrag von mir gelesen:
"wo es darum ging den Chinadiesel mittels Drosselklappe auf längere Haltbarkeit zu drosseln. Die hohe Verdichtung ist sicher ein Grund von mehreren, warum diese Motoren eine begrenzte Lebenserwartung haben - deshalb, und weil ich in meinem aktuellen Projekt auch einen kleineren (R180) Chinadiesel verbaut habe,"
würde ihn sehr interessieren, wie ich: "diese eingestellt haben (Lambda), damit der Diesel noch sauber arbeitet."

Weiters wurde ich auch gefragt, ob ich: "vielleicht auch Kenntnis über eine erfolgreiche Kompressionsreduzierung mittels z.B. eingelegter Zwischenplatte zwischen zwei Zylinderkopfdichtungen oder dergleichen...? " hätte, weiters "- Dies würde ich nämlich gerne versuchen, ebenso den Einbau eines Glühstiftes in die Vorkammer.

Fraglich ist für mich in diesem Zusammenhang, ob ich mich tatsächlich so unklar ausgedrückt habe. Für den Fall, dass ich mich zu unklar ausgedrückt haben sollte, hier (sinngemäß) meine Antwort, welche notwendiger Weise weitgehend bereits Geschriebenes wiederholt:

"Neben dem Mitteldruck des Motors im Betrieb ist für die Lebensdauer der Startvorgang von entscheidender Bedeutung.

Wenn man verhindern will, dass beim Start unverbrannter Treibstoff an der Zylinderwand endet, benötigt man beim Start eine möglichst hohe Temperatur und eine möglichst hohe Kompression, nur so kann man misfire verhindern.

Eine dauernde Verringerung der volumetrischen Kompression (Zwischenplatte etc.) ist daher jedenfalls kontraproduktiv.

Die Drosselklappe hat hingegen beim Startvorgang (niedrige Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft bei niedrigen Drehzahlen ) keine Auswirkung auf die Kompression, erst bei höherer Drehzahl macht sich die Drosselung bemerkbar und reduziert die effektive Verdichtung; der Vorgang hat damit eine ähnliche Auswirkung wie das COV beim Lister 6/1.

Jedem der das dargestellte Konzept der Drosselklappe verstanden hat sollte doch klar sein, dass die Drosselklappenstellung der Einstellung der gewünschten Reduktion der effektiven Verdichtung (also der Zylinderfüllung), nicht etwa aber der des Lambdawertes dient. Der Lambdawert ergibt sich dann aus der abverlangten Leistungsabgabe (der eingespritzten Treibstoffmenge).

Von Versuchen einen R180 durch nachträglichen Einbau eines Glühstiftes in die Wirbelkammer umzubauen kann ich nur abraten - das endet (ganz abgesehen von sonstigen Problemen) wahrscheinlich mit einem abgebrochenen Glühstift und einer GÜ des Motors.

Nach dem Start sollte man unbedingt, bei langsam steigender Drehzahl und Einspritzmenge für 3 - 5 Minuten nachglühen, das ist mit einem Glühstift (ohne speziell angepasste elektronische Regelung) ebenfalls zu riskant.

Die (im Thread beschriebene) Ansaugluftvorwärmung ist diesbezüglich unkritisch, außerdem ist die Ansaugluftvorwärmung beim Start selbst dem modernsten keramischen Glühstift (1250°C) weit überlegen:

""Intake air heaters significantly reduce the HC emissions during all regarded tests. Even an intake air heater with a power of 500 W reaches lower HC emissions than a ceramic glow plug. By using an IAH the standard deviation of the indicated mean effective pressure is significantly lower.""

HC emissions = unverbrannter Treibstoff (misfire).

Die 500W beziehen sich auf einen wesentlich größeren Motor.

Die Standardabweichung der ""mean effective pressure"" ist ein guter Indikator für die Abfolge fire/misfire, also die Regelmäßigkeit des (Selbst-)Zündverhaltens in der Anlauffase."

MfG

Valerian

Ein Forenmitglied, welches sich als Betreiber eines PÖL-Eigenbau-BHKWs deklariert, hat mir auf dem direkten Mailweg eine Nachricht folgenden Inhaltes zukommen lassen:

Er habe im Forum einen Beitrag von mir gelesen:
"wo es darum ging den Chinadiesel mittels Drosselklappe auf längere Haltbarkeit zu drosseln. Die hohe Verdichtung ist sicher ein Grund von mehreren, warum diese Motoren eine begrenzte Lebenserwartung haben - deshalb, und weil ich in meinem aktuellen Projekt auch einen kleineren (R180) Chinadiesel verbaut habe,"
würde ihn sehr interessieren, wie ich: "diese eingestellt haben (Lambda), damit der Diesel noch sauber arbeitet."

Weiters wurde ich auch gefragt, ob ich: "vielleicht auch Kenntnis über eine erfolgreiche Kompressionsreduzierung mittels z.B. eingelegter Zwischenplatte zwischen zwei Zylinderkopfdichtungen oder dergleichen...? " hätte, weiters "- Dies würde ich nämlich gerne versuchen, ebenso den Einbau eines Glühstiftes in die Vorkammer.

Fraglich ist für mich in diesem Zusammenhang, ob ich mich tatsächlich so unklar ausgedrückt habe. Für den Fall, dass ich mich zu unklar ausgedrückt haben sollte, hier (sinngemäß) meine Antwort, welche notwendiger Weise weitgehend bereits Geschriebenes wiederholt:

"Neben dem Mitteldruck des Motors im Betrieb ist für die Lebensdauer der Startvorgang von entscheidender Bedeutung.

Wenn man verhindern will, dass beim Start unverbrannter Treibstoff an der Zylinderwand endet, benötigt man beim Start eine möglichst hohe Temperatur und eine möglichst hohe Kompression, nur so kann man misfire verhindern.

Eine dauernde Verringerung der volumetrischen Kompression (Zwischenplatte etc.) ist daher jedenfalls kontraproduktiv.

Die Drosselklappe hat hingegen beim Startvorgang (niedrige Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft bei niedrigen Drehzahlen ) keine Auswirkung auf die Kompression, erst bei höherer Drehzahl macht sich die Drosselung bemerkbar und reduziert die effektive Verdichtung; der Vorgang hat damit eine ähnliche Auswirkung wie das COV beim Lister 6/1.

Jedem der das dargestellte Konzept der Drosselklappe verstanden hat sollte doch klar sein, dass die Drosselklappenstellung der Einstellung der gewünschten Reduktion der effektiven Verdichtung (also der Zylinderfüllung), nicht etwa aber der des Lambdawertes dient. Der Lambdawert ergibt sich dann aus der abverlangten Leistungsabgabe (der eingespritzten Treibstoffmenge).

Von Versuchen einen R180 durch nachträglichen Einbau eines Glühstiftes in die Wirbelkammer umzubauen kann ich nur abraten - das endet (ganz abgesehen von sonstigen Problemen) wahrscheinlich mit einem abgebrochenen Glühstift und einer GÜ des Motors.

Nach dem Start sollte man unbedingt, bei langsam steigender Drehzahl und Einspritzmenge für 3 - 5 Minuten nachglühen, das ist mit einem Glühstift (ohne speziell angepasste elektronische Regelung) ebenfalls zu riskant.

Die (im Thread beschriebene) Ansaugluftvorwärmung ist diesbezüglich unkritisch, außerdem ist die Ansaugluftvorwärmung beim Start selbst dem modernsten keramischen Glühstift (1250°C) weit überlegen:

""Intake air heaters significantly reduce the HC emissions during all regarded tests. Even an intake air heater with a power of 500 W reaches lower HC emissions than a ceramic glow plug. By using an IAH the standard deviation of the indicated mean effective pressure is significantly lower.""
[size=14][size=14]
HC emissions = unverbrannter Treibstoff (misfire).

Die 500W beziehen sich auf einen wesentlich größeren Motor.

Die Standardabweichung der ""mean effective pressure"" ist ein guter Indikator für die Abfolge fire/misfire, also die Regelmäßigkeit des (Selbst-)Zündverhaltens in der Anlauffase."

MfG

Valerian

Hallo Frank,
Alikante hat dir ja schon sehr nützliche Tipps gegeben; wenn Du einen Raptor in kleinerem Maßstab nachbaust und dessen grundlegende Konstruktionsfehler zu vermeiden versuchst, kannst Du sicher zu einem für deine Zielsetzung sehr guten Resultat kommen.
　

Ein paar - vielleicht brauchbare - Tipps zum Rahmen:

Zu der Frage:

"Schwingungsdämpfer und darauf nen Rahmen aus IPB Trägern so ähnlich wie beim Volks bhkw?"

Der Rahmen des Volks-Foren-BHKWs aus IPB Trägern erscheint mir sinnlos, ja gefährlich überdimensioniert; im Zweifelsfall gibt da der gusseiserne Motorblock des Motörchens nach und verzieht sich und nicht der Rahmen. Bezeichnend ist, dass der "Konstruktör" dieses Rahmens ja einerseits in diesem Forum behauptet hat, er sei im Maschinenbau tätig gewesen, es andererseits aber tunlichst unterlassen hat uns auch mitzuteilen, wofür man ihn dort eingesetzt haben könnte.

Da Du wohl nicht die Absicht hast, die Schweißkonstruktion (den Rahmen) spannungsfrei glühen zu lassen und dann planzufräsen, sollte der Rahmen daher die erforderliche Mindestelastizität haben; dies auch im Hinblick darauf, dass das Delta T des Motors in einem anderen Bereich angesiedelt ist, als das Delta T des Rahmens.

Zu der Frage:

"nen Rahmen aus U-Profil dann schwinungsdämpfer - ?"

Die Verwendung von (nicht zu dickwandigen) Formrohren für den Motor/Generatorrahmen kann auch sonst gewisse Vorteile haben, z.B.:

Aus diesem Forum habe ich den Rat übernommen, den Rahmen aus Formrohren als Ansaugschalldämpfer zu verwenden (wie beim unteren Rahmen des Dachs), habe aber direkt den Motorrahmen dafür verwendet, da dann keine elastische (=lärmabstrahlende) Verbindung der Ansaugluftleitung zum Motor notwendig ist und es den unteren Rahmen in dieser Art bei mir nicht gibt.

Wenn Du die Formrohre an ihren Enden nicht zuschweißt sondern mit massiven Stahlblechdeckeln versiehst, die mit einer Gewindestange im Inneren der Formrohre gegen den Rahmen verspannt werden, ergeben sich zwei zusätzliche Möglichkeiten, welche man ausnützen kann:

1.) Die Gewindestangen eignen sich sehr gut als Träger für abwechselnd nach oben und nach unten (oder rechts/links) versetzte Prallbleche aus Lochblech von ca. 65 % des Querschnittes des Profilrohres. Die Prallbleche sollten so geneigt sein, dass sie zur mittleren Fortpflanzungsrichtung der vom Freiraum des jeweils vorhergehenden Prallbleches durchgelassenen Schallwellen senkrecht stehen. Der Loch- (Schlitz-) Durchmesser (Breite) sollte deutlich kleiner sein als die jeweilige Wellenlänge. Die richtige Staffelung (steigende Abstände) der Bleche kannst Du näherungsweise berechnen, die Formeln dafür findest Du im Netz.

Die Prallbleche werden nur mit Mutter und Kontermutter (Breitflanschmuttern) auf den Gewindestangen fixiert, daher kann man die Abstände verstellen, falls das mit dem Berechnen nicht so perfekt geklappt haben sollte (Loctite erst zum Schluss). Die Kontrolle erfolgt mittels Mikrofon und Speicher-KAO; man sieht da ganz gut, welche Frequenzbereiche man in welchem Umfang durch Reflexion, Resonanz, Interferenz und Diffraktion "herausgedämpft" hat. Von den an sich erheblichen störenden Ansauggeräuschen solcher Motoren bleibt dann nicht mehr viel übrig, was man am Luftfilter noch hören könnte.

Der Querschnitt der Formrohre wird entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luftmenge dimensioniert, wobei der von den Prallblechen beanspruchte Teil des Querschnitts (trotz der Lochung) besser außer Betracht bleibt. Die Gewindestangen müssen sehr robust sein und gut gespannt werden, sonst scheppert das Ganze. Bitte daran denken, dass bei der Eulerschen Formel der Kettenlinie der Durchhang im Divisor steht!

Also richtige Dimensionierung und keine "Dementionierung"; eine sehr originelle Wortschöpfung, über die man gelegentlich in diesem Forum stolpert und an welche ich mich dann z.B. beim Grundrahmen des Volks-Foren-BHKWs erinnert fühle.

Zu dem von dir angesprochenen Thema Schwingungsdämpfer:

Gegen Gummi-(Elastomer-)Dämpfer im dauernden Eingriff habe ich Vorurteile, wenn es um (-hoffentlich-) langlebige Konstruktionen geht, selbst wenn sie mit einer Feder kombiniert sind.

Zwar ist auch bei mir eine Kombination aus Federn und Elastomerdämpfern für die vertikalen Kräfte im Einsatz, aber dermaßen, dass die Elastomerdämpfer (Parabeldämpfer) im Betrieb nicht im Eingriff (belastet) sind; sie werden nur bein Durchlaufen der kritischen Frequenz (Drehzahl) wirksam. Aber vielleicht war das ja auch beim Raptor so gelöst. Frage besser Alikante nach der detaillierten Bauweise der und seinen Erfahrungen mit den Dämpfer(n).

Ansonsten empfehle ich dir Schwingmetalldämpfer, Feder + Metalldrahtgestrick. Diese Dämpfer sind teurer aber auch wesentlich langlebiger, zudem setzen sie bei vergleichbarer Dimensionierung mehr mechanische Energie in thermische Energie um als übliche Elastomerdämpfer und altern nicht; selbst nicht bei erhöhten Umgebungstemperaturen und Dauerbeanspruchung.

Zum Thema Einhausung - Umhausung.

Alikante hat dir auch hier schon wichtige Ratschläge gegeben, ergänzend könnte man noch nachfolgendes anmerken:

Einer deiner Kollegen - er hat auch ein irgendwie raptorähnliches Gerät gebaut - hatte eine Idee, welche mir sehr gut und nachahmenswert erscheint. Bei dieser Konstruktion ist der Assy (in der Einhausung) mit einer zusätzlichen leichten Einhausung versehen, die am Ausgang der Welle (vorderes Schildlager) dicht abschließt und mit der Außenluft verbunden ist. Dadurch bleibt die Abwärme des Dieselmotors im Gehäuse und landet da wo sie hingehört, nämlich im Heizungswasser und muss nicht am Aufstellungsort zur Raumerwärmung "genutzt" werden. Der luftgekühlte Assy ist so vom Motorraum thermisch getrennt, seine zulässige Umgebungstemperatur wird nicht überschritten. Dass z.B. der "Raptor S" 4 kWth am Aufstellungort verbläst ("Lüftungsabwärme"), wurde in diesem Forum - wohl nicht zu Unrecht - kritisiert.

@ Alikante

Zu deiner Feststellung:

"ein Generator mit 3000U/min ist sicher etwas teuerer in der Anschaffung -"

Welche Lieferquelle hast Du da? - dann müssten ja dort die 1500 UpM 4-Pol Assys billiger sein als die 3000 UpM 2-Pol Assys?

@ JAU

Zu deiner Feststellung:

"Jeder EM ist für 100% ED geeignet wenn man die Spannung niedrig genug wählt. Das er dann weniger Kraft hat ist selbstredend. Dazu kommt noch das ein EM weniger ziehen kann je weiter der Stößel raussteht. Alles nicht ganz einfach...
Das Übersteuern hat dann auch den Vorteil das beim Halten nicht so viel Leistung unnötig im EM verbraten wird."

Alles richtig, aber der "Klopper", wie Du ihn genannt hast, zieht bei 12 V DC sauber an und ist an der Spule nach einer Stunde (bei voller Spannung) erst handwarm. Die als Haltestrom "verbratene Energie" sollte man also nicht überbewerten, beträgt doch auch die ED nur wenige Minuten pro Start; der Aufwand für die Übersteuerung erscheint mir daher schwer zu rechtfertigen.
Scripsi:

"Das Thema war übrigens nicht die Art des zu verwendenden EM sondern die Art der Umsetzung der Linearbewegung."

Dazu dein Kommentar:

"Leider sieht man davon nicht all zu viel (Gummibalg). EM mögen es nämlich nicht besonders wenn man sie seitlich belastet."

Zur Erinnerung, ich hatte geschrieben:

"wie man mit Hlfe eines geschwungenen Gabelhebels und eines kleinen PTFE-Zylinders die lineare Bewegung des EM ohne Gelenke, Zahnstange oder Bowdenzug schmierfrei und reibungsarm auf die Dekowelle umsetzen kann. "

Wenn Du dir auf dem Foto, welches ich ja in hoher Auflösung hochgeladen habe, den geschwungenen Gabelhebel näher ansiehst wirst Du erkennen, dass dieser eine wesentlich flachere Krümmung aufweist, als es dem Radius des PTFE-Zylinders entspräche. Der Linearkontakt zwischen Gabelhebel und PTFE-Zylinder verschiebt sich so reibungsarm unter der Einwirkung der Zugkraft des EM immer an diejenige Stelle der Kurvenform, welche der geradelinigen Projektion der Zugankerachse entspricht, wo dann die Wegstrecke zwischen Gabelhebel und EM am kürzesten wird. So ist die seitliche Belastung vermieden.

Unter dem Gummibalg verbirgt sich nur eine Gewindehülse zur Verlängerung der Zugankerachse, was ich ebenfalls geschrieben hatte.

Zu Deiner Bemerkung:

"Deine Ausdrucksweise ist schon recht - offensiv."

Es mag schon sein, dass ich manchmal - ohne Vorankündigung - in den Ironiemodus abgleite, beleidigend gemeint ist das keinesfalls.
Was allerdings meine Ausdrucksweise (Wortwahl) betrifft, kann ich nicht erkennen, was da offensiv sein sollte; jedenfalls bezichtige ich Andere nicht der üblen Bastelei. Ausdrücke wie "Dummbacken" und "Heckenpenner" gehören z.B. nicht zu meinem Sprachgebrauch, die habe ich überhaupt erst durch die Lektüre dieses Forums kennengelernt.

MfG

Valerian

© 2006 - 2010 by Dr.-Ing. E.h. Richard van
Basshuysen
(Hervorhebungen von mir).

Hallo Frank,

Zu Deiner Frage:

"Welche Leistung greifst du denn deinem R175 ab? "

Meine Werte sind für Dich kein brauchbarer Anhaltspunkt und zwar aus folgendem Grund:

Mir geht es primär darum zu erproben, welche Gesamtlaufleistung man aus soeinem Motor herausholen kann, wenn man ihn vor der Inbetriebnahme überholt und die Betreibsbedingungen optimiert, nicht welche Leistung man "herauskizeln" kann (um einen Ausdruck aus diesem Forum zu verwenden) bevor er in Rußwolken untergeht.

Diese CSD Motoren haben, was die Lebenserwartung betrifft, ein grundlegendes Problem:

Da sie ohne Starthilfe kalt startbar sind (wie die Bezeichnung Cold-Start-Diesel schon sagt), ist ein sehr hohes Verdichtungsverhältnis (1:22 bis 1:23) erforderlich. Dieses hohe Kompressionsverhältnis führt zu einem entsprechend hohen Mitteldruck, welcher der Lebensdauer des Motors nicht förderlich ist.

Deswegen hatten fast alle europäischen langlebigen Dieselmotoren ähnlicher Bauweise (Deutz, Jenbacher etc.) eine Zündhilfe für den Start bei niedrigen Temperaturen und konnten so auch mit niedrigerer Kompression und damit niedrigerem Mitteldruck ihr Auslangen finden.

Nach dem Start, wenn die Vorkammer ihre Betriebstemperatur erreicht hat, ist ein Kompressionsverhältnis von 1:17 bis 1:18 völlig ausreichend für den effizienten Betrieb des Motors, wenn (bei einem Vorkammermotor) die Drehzahl in Grenzen bleibt.

Der einzige (mir bekannte) Stationär-Dieselmotor der Vorkriegszeit, der ohne Zündhilfe auskam, war der englische Lister Diesel.

Dieser Motor ist ein echter CSD mit entsprechend hoher Kompression, zum rein mechanischen Start auch bei niedrigen Temperaturen; trotzden ist die Lebensdauer dieser Motoren legendär.

Der Lister hatte allerdings ein exclusives Konstruktionsdetail: nach dem Start (Warmlauf) wird das Kompressionsverhältnis des Motors über ein Handrad (Ventil) reduziert; m.E. ist dieser Umstand (neben der niedrigen Betriebsdrehzahl von 800 UpM) der Hauptgrund für die extrem hohe Gesamtlaufleistung dieser Motoren.

Einen R175 oder R180 kann man natürlch nicht mit vertretbarem Aufwand so umbauen, da eine andere Konstruktion des Zylinderkopfes erforderlich wäre.

Was man aber mit einfachen Mitteln (-einer Drosselklappe, welche auch noch anderen Zwecken dient-) bewirken kann, ist eine Reduktion der Zylinderfüllung im Betrieb. Bei Betrieb mit konstanter Drehzahl und Leistung kann man mit dieser simplen Methode die effektive Kompression so einstellen, dass sie einem volumetrischen Verdichtungsverhältnis von ca. 1:17 entspricht. Dass sich der mechanische Wirkungsgrad des Motors und damit die elektrische Ausbeute dabei verringern ist klar; ich gehe aber davon aus (hoffe zumindest), dass dies insgesamt durch die höhere Gesamtlaufleistung überkompensiert wird, da die Reparatur-Schrauberei nicht zu meinen Hobbys zählt.

Der Motor entspricht dann von der angesaugten Luftmasse her einem Motor mit kleinerem Hubraum, das für den Wirkungsgrad wichtige Expansionsvolumen bleibt aber gleich.

Interessanter Weise ist Honda bei dem EXLink2 (extended-expansion-link) BHKW-Motor, wenn auch mit einer viel raffinierteren und effizienteren mechanischen Methode, einen ähnlichen Weg gegangen; der Expansionshub dieses Motors ist wesentlich länger als der Ansaughub, das verfügbare Expansionsvolumen ist daher ebenfalls wesentlich höher als das Ansaugvolumen.

Der Gesamtwirkungsgrad verändert sich durch die Drosselung nicht, es findet nur eine Verschiebung statt.

Fanatiker des elektrischen Wirkungsgrades eines BHKWs (und das ist die große Mehrheit der BHKW-Anhänger) haben für solche Überlegungen kein Verständnis, benötigt man doch für die meist ohnehin nur hypothetischen und ultraoptimistischen Amortisationsberechnungen eines Nano-BHKWs einen möglichst hohen mechanisch/elektrischen Wirkungsgrad, um dem Kunden (oder sich selbst) die Illusion einer lukrativen Investition glaubhaft zu machen.

Was den oft strapazierten Umweltaspekt betrifft, sollte man in diesem Zusammenhang allerdings bedenken, wieviel CO2 bei der Herstellung des Motors bzw. der für eine GÜ erforderlichen Ersatzteile anfällt (Gesamtbilanz) und insbesondere auch, wie positiv sich die niedrigere Verdichtung auf den NOX Ausstoß auswirkt.

Ein weiser Mann hat vor langer Zeit in diesem Forum geschrieben:

"Ein BHKW-Motor mit einem hohen elektrischen Effizienzgrad, der aufgrund von Störungen nur selten in Betrieb ist, ist deutlich unwirtschaftlicher als ein ständig verfügbarer BHKW-Motor, der aufgrund seiner Verbrennungstechnik einen ineffizienteren elektrischen Wirkungsgrad aufweist."

Man könnte noch ergänzen:

Oder ein BHKW-Motor, bei welchem die Wartungs- und Reparaturkosten den potenziellen wirtschaftlichen Vorteil auffressen.

Dem Betreiber bleibt dann meist nur das Risiko und der Ärger, denn den Gewinn schöpfen Andere ab, die dann nichtsdestoweniger oft in der Insolvenz enden, wenn sie sich nicht sonstwie aus der Verantwortung schleichen.

Das war der Leitfaden für meinen persönlichen Konstruktionsansatz und den Betrieb von "dem Ding", deswegen sind meine Werte für Dein Vorhaben unbrauchbar und irrelevant, da es sich letztlich um (aus dem dargestellten Grund) gedrosselten Betrieb handelt.

Scripsi:

"was die dem Motor abzufordernde Leistung betrifft, halte Dich besser an Alikantes Ratschläge."

Alikante hat, wie jeder langjährige Leser diese Forums weis, eine erhebliche praktische Erfahrung mit dem Betrieb eines größeren Motors ähnlicher Bauweise und das insbesondere auch im Pöl Betrieb. Er ist der richtige Adressat für Deine Frage nach der solchen Motoren maximal zumutbaren Leistungsabgabe.

MfG

Valerian

Hallo Frank,

Zu Deiner vorhergehenden Frage:

"Handelt sich wohl um nen Wirbelkammer Motor. in wie Weit das für mich ne Rolle spielt weis ich leider nicht."

Dass es eine Wirbelkammerausführung ist, ist nicht unbedingt ein Problem. Da Du aber auch von APÖL gesprochen hast, solltest Du folgendes wissen:

"Aus der bisherigen Erfahrung heraus, starten Vorkammermotoren mit Pflanzenöl (=PÖL) besser als Wirbelkammermotoren. Daher versieht man Wirbelkammermotoren gerne mit 4mm längeren Glühkerzen, die nahe an den Düsenstrahl heran kommen, aber noch nicht von ihm getroffen werden (dann versagen die Glühkerzen und können gelegentlich sogar abbrechen!). Weiterhin hilft ein Nachglührelais, mit dem noch nach dem Start bis zu 3min weitergeglüht wird. Bei beiden Brennverfahren ist es ratsam, den Düsenöffnungsdruck um etwa 20bar anzuheben"

Da der R180 ein CSD ist, kannst Du ohnehin nicht in Versuchung kommen, Experimente mit Glühkerzen anzustellen. Eine abgebrochene Glühkerze dürfte bei einem Wirbelkammermotor eine GÜ bedeuten und auch das Nachglühen bei laufendem Motor, ist diesbezüglich nicht unkritisch.

Die Ansaugluftvorwärmung löst auch Dieses optimal und ohne die Gefahr, den Motor zu zerstören.

Eigene Erfahrungen mit Wirbelkammermotoren habe ich nicht, mein Motor hat die klassische alte Deutz Mehrloch-Vorkammer.

Zu Deiner Vermutung:

"Da müsste ich also erst beim 2ten beschleunigen kurz bevor der Deko-Magnet abfällt den Gashebel auffahren."

Nein, erst frühestens 50 Ansaugtakte nach dem Schließen des DEKO. Grund: Siehe weiter unten.

Zu Deiner wiederholten Frage:

"Was mich immer noch interessiert wäre ob die 1500 U/min mit 4kw Generator direktgekuppelt was sind für den Motor.... oder ob ich lieber auf 1800 u/min mit nem 5,5 KW Generator und Zahnriemen hoch gehn soll. "

Einerseits verweise ich Dich auf folgenden (älteren Beitrag) in diesem Forum:

"Finger weg von Keilriemenscheiben. Wenn die gewünschte Leistung nicht bei 1500Umin anliegt dann einfach zum größeren Modell greifen. Mit den kleinen R175, R180 und wie sie alle heißen, kann man einen Rasentraktor bauen, aber 2200-2400Umin Vollast sind sie thermisch und mechanisch langfristig nicht gewachsen. Es gibt interessante Studien über die Auswirkungen der Drehzahl auf die Lebensdauer. Faustformel: 50% höhere Drehzahl = halbe Lebensdauer."

Andererseits sind Meister Alikantes Bedenken betreffend die Schmierung, welche er auch schon in einem früheren Beitrag vorgebracht hat, durchaus berechtigt.

Meine Lösung (Kardanwelle) hat spezielle Gründe, die auch mit der Geometrie des Aufstellungsortes und der Vermeidung eines wassergekühlten (teureren) Assy bei glecihzeitiger Vermeidung der Motorgehäusebelüftung (thermische Verluste und Warmhalten des Motors) zusammenhängen. Die niedrige mittlere Kolbengeschwindigkeit war da nicht das einzige Motiv.

Tatsächlich haben Mitglieder einer nordamerikanischen off-grid comunity bei ihren "how slow can they go" Versuchen mit sochen Motoren (- bei allerdings noch niedrigeren Drehzahlen - ) Schmierungsdefizite vor Allem auch im Bereich Nockenwelle - Stössel festgestellt.

Aufgrund dieser Ergebnisse und Lösungsberichte sowie anderer Überlegungen, arbeite ich mit einer stark modifizierten 2-Kreis Schmierung. Ob das wirklich optimal ist, kann ich frühestens nach 10k Bh sagen, wenn "das Ding" nicht ohnehin schon früher auf dem Schrott landet.

Die von Dir anvisierten 1800 bis 2000 UpM über Zahnriemen könnten ein guter Kompromiss sein; was die dem Motor abzufordernde Leistung betrifft, halte Dich besser an Alikantes Ratschläge.

@ JAU

Zu Deiner Behauptung:

"Das ist aber ne üble Bastelei."

Ob meine Lösung für den Notstrombetrieb eine üble Bastelei oder eine gute Lösung ist, überlasse ich dem Urteil der fachlich kompetenten Leser dieses Forums, deren gibt es ja genug.

Zu Deinem Vorschlag:

"Dazu noch ein Vorschlag von mir: FU die den ZK rausführen düften doch auch Klemmen fürn Bremswiderstand haben - dann verheizt er den Überschuss von selbst ohne externe Schaltung."

Dass der ZK herausgeführt ist, kann mehrere Gründe haben und bedeutet noch lange nicht, dass auch ein Chopper eingebaut ist. Der Chopper ist als Mosfet der 1000 V Klasse kein billiges Bauteil.

Auch meine Überlegungen haben so begonnen, aber da man in einem normalen EFH mit 600 V DC m.E. nicht viel anderes anfangen kann, als die Überschussleistung über einen der ebenfalls im Zubehör der Inverterhersteller (teuer) angebotenen Widerstände zur Erwärmung des Kellers zu verheizen, habe ich diese Idee sofort fallengelassen. Dieser Ansatz ist m.E. wenig sinnvoll und für die Notstromtauglichkeit auch zu teuer.

Die von mir verwendeten AC SSR mit Nulldurchgangsschaltung sind vergleichsweise sehr billige Bauteile, die Überschussleistung endet an dem ohnehin schon vorhandenen Heizregister des ACV Boilers, also direkt im Heizungswasser, auch die Gleichrichterbrücke ist heute ein billiges Standardbauteil. Das Steuersignal liefert jeder preisgünstige einfache 1-Quadrant Inverter gratis.

Zu Deiner Feststellung:

"Ist aber ein ziemlicher Klopper. Ich hab einen deutlich kleineren ZM verbaut, damit er genügend Kraft aufbringt übersteuert (zweites Netzteil), fürn Haltestrom genügen dann die 12V der Steuerung."

Der "Klopper" zieht sanft aber sicher an, muss nicht übersteuert werden und ist für 100% ED geeignet, also ohne weitere Komplikationen ein/aus. Das Thema war übrigens nicht die Art des zu verwendenden EM sondern die Art der Umsetzung der Linearbewegung.

Scripsi:

"Wenn Du zur definitiven Konstruktion übergehst, sende ich dir gerne ein Foto (oder auch Zeichnung im DXF) von einer sehr einfachen Lösung, wie man mit Hlfe eines geschwungenen Gabelhebels und eines kleinen PTFE-Zylinders die lineare Bewegung des EM ohne Gelenke, Zahnstange oder Bowdenzug schmierfrei und reibungsarm auf die Dekowelle umsetzen kann. "

Deswegen hattest Du vorgschlagen, dass ich das Foto in das Forum stellen sollte.

Zu Deiner Feststellung:

"Das hab ich aber schöner gelöst. Der Zylinder ist mit aller Mechanik am Zylinderkopf befestigt. Die 6-Kant Hutmutter durch eine (Norm-) Gewindehülse ersetzt damit man mit noramlem Werkzeug rankommt."

Niemand bezweifelt, dass Deine Lösung selbstverständlich schöner ist, obwohl obiger Satz nicht eindeutig sein dürfte. Hoffentlich bekommen wir sie mit dem ganzen Volks-Foren-BHKW bald einmal im funktionierenden Zustand zu sehen. Den "Klopper" habe ich am oberen Hilfsrahmen des Motors befestig, da ich Massen die unnotwendiger Weise am Zylinderkopf hängen, nicht liebe. Der Umstand, dass man eine Inbusschraube zusätzlich zur Hutmutter desVentildeckels bei der großen Wartung lösen muss, dürfte den Wartungsaufwand aber nicht wesentlich erhöhen und ein Inbusschlüssel gehört bei mir ohnehin zum normalen Werkzeug.

Im Übrigen trifft bei meinem R 175 trifft Deine Aussage:

"Der Zylinder ist mit aller Mechanik am Zylinderkopf befestigt"

nicht zu, da ist der Zylinderkopf am Zylinder befestigt und die Mechanik sitzt im Motorblock. Aber Du hast ja auch einschränkend geschrieben:

"Wobei ich die Mechanik am R175 grad ein wenig anders im Kopf hab..."

Zu Deiner Aussage:

"Zur Verteidigung (auch Valerian ist gemeint): Beim Foren-Volks-BHKW war eine selbstauferlegte Vorgabe das es einfach nachzubauen ist. Drehteile sind da ein wenig hinderlich.
Ich kann mich bei meinem Chinesen aber nicht beschweren das ein Haufen Spiel drin wär oder der Deko hakeln würde."

Weshalb Verteidigung? - wer hat Dich angegriffen?

Im Gegenteil, ich bewundere Deinen Einsatz für dieses Projekt, als ich damals die Vorgaben für das Foren-BHKW gelesen habe, war mir sofort klar, dass ein Gelingen dieses Projektes (-mit den lähmenden Auflagen-) mein beschränktes technisches Vorstellungsvermögen bei Weitem übersteigt und ich meine eigenen Wege (ohne solche Auflagen, was Werkzeugmaschinen betrifft) gehen will. Bei dem Begriff "Gelingen" setze ich nicht nur voraus, dass das Ding läuft (-das sollte vergleichsweise einfach zu bewerkstelligen sein-) sondern auch, dass es dann eine akzeptable (wirtschaftliche) Lebensdauer bei mäßigen Wartungskosten entwickelt und weder unkontrolliert Luft in den Block hinensaugt noch Öl heraussaut.

Wenn bei Deinem Chinesen die Lagerung der Dekowelle nicht gehakelt hat und der O-Ring auf der Dekowelle nicht beim Zusammenbau eingespart wurde, hast Du eben Glück gehabt. Ich bin aber neugierig, wie Du eigentlich den undichten Klapperatismus im Bereich der Ankurbelwelle in den Griff bekommen hast, ohne eine neue Buchse anzufertigen.

@ Alikante

Zu Deinem Vorschlag:

"Allerdings würde ich das "Hochlaufen" einfacher gestalten, nämlich per 12V Anlasser einige Secunden auf niederer Drehzahl kurbeln ( bis Schmieröl fliest ) , dann per Netz auf 1500U/min, anschliesend Deko zu und Sprit an."

1.) Wo bleibt da die Warmlauffase? Über die Notwendigkeit der Warmlauf-(Anwärm-)fase wurde schon so viel geschrieben, dass ich mir hier das auszugsweise Nachbeten spare (Siehe bei Deutz, MTU, in Diplomarbeiten etc.) Das gilt sogar, wie man nachlesen kann, für Dieselantriebsmotoren mit Kühlwasservorwärmung als Generatorantrieb.

2.)"Nach dem Start der Brennkraftmaschine sollte dann während der Anwärmphase der Brennkraftmaschine ein ganz gezieltes Nachglühen vorzugsweise der Heizkerzen erfolgen. Durch diese Vorrichtung kann insbesondere die Abgasemission der erfindungsgemäß ausgerüsteten Brennkraftmaschine deutlich gesenkt werden, wobei dies insbesondere für den Weißrauch bei höheren Drehzahlen zutrifft."

Den Weißrauch (=misfire) und seine Folgen für Zylinder und Kolben(Ringe) wollten wir doch in den Griff bekommen?

3.) Die Wirkung der Ansaugluftvorwärmung über die Heizkerze (Glühwendelkerze) ist bei gezogenem DEKO gering, da das offene Auslassventil den Gaswechsel im Zylinder behindert; das sieht man bei einem Versuch sehr schön an den Werten des Abgastemperatursensors, die nach Schließen des DEKO (ohne Einspritzung) schnell ansteigen.

4.) Im Übrigen hat vor geraumer Zeit BHKW-Power in diesem Forum - wenn auch in ganz anderem Zusammenhang - folgendes geschrieben:

"Ich mache mit da eher Gedanken ob der Nocken von der Dekobetätigung das aushält."

Bei Deinem Vorschlag kommen mir ähnliche Bedenken, 0- 1500 UpM mit gezogenem DEKO und das bei jedem Startvorgang?

MFG

Valerian

Hallo Frank,

sehrgut, weiter so und viel Erfolg!

Zur Frage:

"Ich denke mal das du beim Inverter nen Frequenzumrichter meinst der mit Einspeise/Rückspeisebetrieb arbeitet.

ansonsten könnte ich damit ja nicht einspeisen, da die Zwischenkreisspannung beim Einspeiseversuch sich nur erhöht und der Umrichter auf Störung geht.

Erklär mal mal bitte wie das gemeint war. Steh aufm Schlauch."

Der Rat einen Inverter zu kaufen, bei welchem der Zwischenkreis herausgeführt ist, hat einen anderen Grund.

Wenn man mit direkt gekoppeltem Motor arbeitet und einen 230-400V gewickelten 4Pol-Assy verwendet, gibt es einen einfache Methode um dann im Notstrom-(Insel-)Betrieb die volle Motorleistung bei voller Drehzahl ausschöpfen zu können; im Notstrombetrieb zählt bei so kleinen Motoren jedes Watt (insbesondere wenn schwer zu disziplinierende weibliche Wesen im Haus sind). Motorschonung ist da nicht angesagt (Not kennt kein Gebot und meine Nerven sind mir allemal mehr wert als der Motor).

Im Normalbetrieb läuft der Assy netzparallel im Dreieck, bei Notstrombetrieb schaltet man auf Stern um und geht auf volle Drehzahl - 1500 zu 2600 UpM entspricht ziemlich genau der Quadratwurzel aus 3, damit ist man wieder auf auf ca.Netzspannung. Der Inverter wird dann auf Festfrequenz 50 Hz geschaltet und vom Assy gespeist. Da viele handelsüblichen Inverter aber Eingangsfrequenzen über 65 Hz nicht akzeptieren (sie schalten dann einfach ab-) muss man erst gleichrichten und dann direkt in den Zwischenkreis einspeisen. Die Kondensatoren für die Selbsterregung werden für die Maximalleistung dimensioniert. Das Warnsignal "Zwischenkreisspannung hoch" wird zur Steuerung von SSR mit Nulldurchgangsschaltung im Drehstromkreis verwendet und das "zuviel" landet auf den Heizregistern. Da man komplette Halbwellen herausnimmt, entstehen keine Oberschwingungsprobleme wie bei Thyristorsteuerungen und einfacher, kostengünstiger und unempfindlicher ist diese Schaltung auch. Die Puristen im Forum werden da wohl ihre Nase rümpfen (Strom verheizen!), aber Not kennt wie geasgt kein Gebot.

Je nach Bauweise des Inverters kann es notwenig sein, der Steuerung eine heile 50 Hz 230 V Welt vorzugaukeln, dass geht aber gut über kleine DC/AC Sinusinverter.

@ Alikante

Zur Aussage

"- auch wenn der "oil indikator" als Entlüftung dient so zeigt er doch an ob bzw. wann Öl gefördert wird, auch der name scheint dies schon zu verraten"

Richtig, aber die wesentliche Funktion ist eben die des Entlüftungsventils, welches seine bestimmungsgemäße Funktion nur ausüben kann, wenn beim Startvorgang die Vorgaben der Betriebsanleitung eingehalten werden. Öldruckschalter und Öldruckgeber verbaut man sowieso, nur besser an anderer Stelle des (ohnehin zu modifizierenden) Ölkreislaufs.

Zur Aussage

"- die beschriebene Art des Startens ist unstrittig die wohl verschleissärmste Variante und einem brachialen Ingangsetzen per Netzstart+Anlasser ohne Deko vorzuziehen"

Nicht ganz richtig, der Startvorgang gemäß Betriebsanleitung ist nicht die "verschleissärmste", sondern aus den weiter oben bereits dargelegten Gründen die einzige verschleißarme Variante.

Zur Frage

"- wozu soll aber ein Inverter dienen ?? Oder meinst Du FU bzw. Sanftstart ??"

Zurück zum Startvorgang laut Betriebsanleitung s.o.:

1. Dekompressor betätigen
2. Langsam kurbeln bis sich die Kappe des "oil indicator" hebt.
3. Mit erhöhter Drehzahl kurbeln und den Deko loslassen
4. Motor startet

Aus den Punkten 2. und 3. ergibt sich zwingend, dass beim Startvorgang mindestens 2 unterschiedliche Drehzahlvorgaben notwendig sind, daher auch die Notwendigkeit des Inverters; mit einem Sanftanlauf geht das nicht. Dass hier ein Frequenzinverter für die Regelung des Assy und nicht etwa ein DC/AC Inverter gemeint ist, sollte evident sein.

Zur Frage

"- warum Ansaugvorwärmung ?? der Start glückt bei normaler Kompression und vorgewärmtenr Maschine/Treibstoff ohne weitere Maßnahmen!"

Glücklich wem der Start geglückt! Aber Startvorgang ist eben nicht gleich Startvorgang.

Irgendwie erinnert mich das an einen alten Medizinerwitz: Operation geglückt - Patient tot. In der passenden Abwandlung zum Thema: Start geglückt - Lebenserwartung des Motors (und der Ölfüllung) wesentlich verringert.

Wenn der eingespritzte Treibstoff beim Start nicht schon von der ersten Einspritzung an sofort zündet, landet er zwangsläufig auf der Zylinderwand, was zu Ölverdünnung (speziell im ohnehin kritischen OT-Bereich!) und damit zu einer Katastrophe für das tribologische System Zylinder/Kolbenring/Kolben führt. Dazu kommt dann noch die Kontamination des Schmieröls mit Treibstoff. Hatte ich aber eigentlich alles schon weiter oben (im vorletzten Beitrag) geschrieben. Man sollte immer bedenken, dass es sich um einen CSD Motor handelt!

Ebendort ist in den Auszügen aus einem MIT-Text zum Startverhalten konventioneller Dieselmotoren mit mechanischer Einspritzregelung die "white smoke" und "fire&misfre" Problematik ansatzweise beschrieben; daher Ansaugluftorwärmung nicht nur schon vor der ersten Einspritzung, sondern auch weiter in der Hochlaufphase

Zur Feststellung

"Und im Dauerlauf ist warme Ansaugluft kontraproduktiv für Zylinderfüllung und damit Leistung/Verbrauch."

Richtig, davon war aber auch nicht die Rede, scripsi:

"Danach sollte die Steuerung noch mit ca. 70°-80°C bei unbelastetem Warmlauf und steigender Drehzahleinstellung nachheizen. Der angesprochene fire/misfire Effekt und die daraus folgende Ölverdünnung, werden dadurch sicher verhindert."

Zur Feststellung

"Ausserdem steht ein BHKW im "warmen" Heizungskeller und nicht in der Tundra bei -50°C "

Mutmaßlich richtig, Frank hat (-zumindest bisher-) nicht die Absicht geäussert, sein BHKW in der Tundra betreiben zu wollen.

@ JAU

Werde versuchen hier ein Foto anzuhängen. Das Foto wurde bei der Probemontage aufgenommen, daher fehlten noch die Vielzahn- bzw Sprengringe an den Halteschrauben, die Federöse ist schlampig und deren Verankerung noch locker; es war nur für den Verkäufer der Elektromagnete gedacht, welcher um Anwendungsbeispiele gebeten hatte (wohl um seine Bestände an solchen EM endlich in der Bucht loszuwerden).

Die einzige nachträgliche Änderung betrifft die Zugschraube durch den PTFE Zylinder. Zum Austasten der richtigen Einstellung habe ich die abgebildete Schraube verwendet, welche nachträglich durch eine längere Inbusschraube ersetzt wurde, die in der 6-kant Gewindehülse zum Zuganker des EM im Anschlag gekontert ist. Für die Einstellung des Abstandes habe ich Beilagscheiben zwischen PTFE Zylinder und Schraubenkopf eingelegt. Das erschien mir weniger kritisch was ungewollte Verstellungen betrifft, diese Schraube muss ja zur Kontrolle des Ventilspiels (Demontage des Ventildeckels) regelmäßig herausgedreht werden. Die 6-kant Gewindehülse ist einsetig konisch abgedreht, damit man den Gummibalg besser zurückschieben kann, um mit dem Schlüssel an den 6-kant zu kommen.

Noch Fragen?

mfg

Valerian

Hallo Frank,
zum Startvorgang
Die (einzig!) richtige Art so einen Motor zu starten ergibt sich schon aus der sinoenglischen Betriebsanleitung, sinngemäß ubersetzt:
1. Dekompressor betätigen
2. Langsam kurbeln bis sich die Kappe des "oil indicator" hebt.
3. Mit erhöhter Drehzahl kurbeln und den Deko loslassen
4. Motor startet

Das hat auch gute Gründe: der "oil indicator" ist nämlich keine Öldruckanzeige -wie immer wieder fälschlich behauptet wurde und wird- sondern ein Entlüftungsventil.
Sowohl die Ölpumpe als auch das Ölsieb liegen über dem Ölstandsniveau im Motorblock, ein Rückschlagventil ist nicht vorhanden; daher die Notwendigkeit zur gegendruckfreien Entlüftung von Pumpe, Sieb und Leitung bei niedriger Drehzahl und ohne Kompression, also bevor Kurbeltireb und Kolben belastet werden.
Unsinnig ist es daher z.B.auch, den "oil indicator" durch einen Öldruckschalter zu ersetzen, wie das in diesem Forum schon vorgeschlagen und realisiert wurde.

Aus diesem Grund ist die Betätigung des Deko jedenfalls unerlässlich, wenn man sinnlosen Verschleiß beim Start vermeiden will; unabhängig davon, ob man einen Assy als Starter oder einen Startermotor oder beides in Kombination einsetzt.

Die elektromagnetische Betätigung des Deko ist übrigens unproblematischer als es in einigen Beiträgen dargestellt wurde, vorausgesetzt dass man vorweg den chinesischen Schlamp beseitigt; also eine Bronzebuchse (Länge > 4xWd) mit Schmiermöglichkeit in den Ventildeckel einsetzt. Erst danach sind Messungen der erforderlichen Betätigungskraft überhaupt sinnvoll. Wenn Du zur definitiven Konstruktion übergehst, sende ich dir gerne ein Foto (oder auch Zeichnung im DXF) von einer sehr einfachen Lösung, wie man mit Hlfe eines geschwungenen Gabelhebels und eines kleinen PTFE-Zylinders die lineare Bewegung des EM ohne Gelenke, Zahnstange oder Bowdenzug schmierfrei und reibungsarm auf die Dekowelle umsetzen kann.

Ein motorschonender Start mit dem Assy -gemäß Betriebsanleitung- ist also nur mit Deko und Inverter möglich, auch wenn manche "BHKW-Profikonstruktöre" der Meinung waren (sind?) es besser zu wissen als die Betriebsanleitung; an der resultierenden enttäuschend niedrigen Lebensdauer des Motors sind dann aber regelmäßig Chinesen oder sonstwer schuld. Im Grunde wäre die simple Fähigkeit zum sinnerfassenden Lesen einer Betriebsanleitung schon ausreichend gewesen, um elementare Konstruktionsfehler gewisser Raubtier-BHKWs zu vermeiden.

Bei dem Inverter sollte der Zwischenkreis an Klemmen herausgeführt sein, das wird dann für den Notsrom-(Insel-)Betrieb nützlich.

Zur Ansaugluftvorwärmung
Als Standardprodukte bieten sich Heizflansche und Glühwendelkerzen an. Die Heizflansche sind eher für Mehrzylindermotoren geeignet, da die Widerstandsbänder nicht durchgehend abgestützt und daher auf Dauer (im heißen Zustand) den Vibrationen so eines Einzylindermotors nicht gewachsen sein dürften; sie sind allerdings leicht in den Ansaugtrakt einzubauen. Gute Glühwendelkerzen sind vibrationsfester und kostengünstiger, verlangen aber einen höheren Konstruktion-(Bau-)Aufwand, da man eine "Vorwärmbirne" im Ansaugtrakt benötigt.
Ich habe mich damals für die Glühwendelkerze entschieden.

"In der Anlage erhalten Sie eine Zeichnung zu der von Ihnen angefragten Glühwendelkerze; BERU Teile Nr. 0 102 124 418. Ausserdem habe ich zum besseren Verständnis die Aufheizkurven an ruhender, und bei Anströmung mit Luft beigefügt. Nach ca. 25 Sekunden Vorglühen an 11 V werden 900 - 950° Oberflächentemperatur erreicht; dann kann gestartet werden. Ladespannungen ( U > 11 V) dürfen nur angelegt werden, wenn der Motor läuft und das Heizelement durch den Ladungswechsel gekühlt wird. Bei Spannungen grösser 11 V im Vorglühen muss die Zeit entsprechend verkürzt werden; orientieren Sie sich hier am besten an der Zeit, um ca. 950° Oberflächentemperatur zu erreichen. Bitte beachten Sie bezüglich einer möglichen Verwendung auch, dass es am Einbauort Verschleiß durch Schwingbelastung geben kann. Als Richtschnur sollten 5 g in jeder der Raumachsen nicht überschritten werden.
Mit freundlichen Grüßen/Best regards
Ulrich Stephan Senior Manager Productmanagement " (Borg Warner Coldstart Systems Ludwigsburg 10.02.2010)

Da beide Bauelemente nicht unter einer Leistung von 400W angeboten werden und für wesentlich größere Motoren gedacht sind, kommt man um eine Regelung nicht herum. Brauchbare digital-adaptive Regler sind aber schon um 50-80 € erhältllich, die erforderlichen DC-SSR kosten ebenfalls so 50 -60 €. Insgesamt ist der Nutzen unvergleichlich höher als die Kosten.
Einstellbarer Temperaturbereich (Ansaugluft vor Einlassventil) ist bei mir bis 400°C, 200°C sind beim Anlauf (bei über Heizkreislauf vorgewärmtem Motor) kein Luxus, insbesondere wenn man mit HEL/APÖL Gemischen fährt und sicher sein will, dass beim Start kein Tropfen Treibstoff unverbrannt an der Zylinderlaufbahn endet (Viton für die Entkoppelung zum Zylinderkopf verwenden!). Danach sollte die Steuerung noch mit ca. 70°-80°C bei unbelastetem Warmlauf und steigender Drehzahleinstellung nachheizen. Der angesprochene fire/misfire Effekt und die daraus folgende Ölverdünnung, werden dadurch sicher verhindert.

Düsenöffnungsdruck
Bei meinem R175 ist der Düsenöffnungsdruck werksseitig mit 145+-5 Bar (Dieselbetrieb) angegeben, 160 Bar sind auch für den Betrieb mit HEL/APÖL Gemisch (Min. 20% HEL) völlig ausreichend. Für die Bosch PFR ist das kein Problem, die tatsächliche Druckspitze bei der Einspritzung liegt ohnehin höher als der Düsenöffnungsdruck, als Funktion der momentanen Viskosität des Treibstoffes und der Motordrehzahl. Probleme kann es höchstens geben, wenn die ESP Schrott oder der Steuernocken nicht gehärtet ist (ist bei Chinaböllern gewisser Hersteller angeblich schon vorgekommen). Die Anlauffarben der Induktionshärtung sollten seitlich an der Nockenscheibe gleichmäßig erkennbar sein.

Ich gehe hier jedenfalls davon aus, dass auch dein R180 noch die original Deutz Mehrloch-Vorkammer hat (nicht die spätere chinesische Wirbelkammer-Modernisierung).

mfg

Valerian

Hallo Frank,

-Vorausgesetzt, dass es sich wirklich um Weißrauch und nicht Blaurauch(=Ölrauch) handelt

-Vorausgesetzt, dass die (motormordende) Startweise "Assy ans Netz" angewendet wird

1. Spritzbild der ESD prüfen

2. Kompression prüfen

3. Die weitere Problematik sieht etwa so aus:
"Under low ambient temperatures, the up speed limit the engine can run without suffer misfiring is restricted by the firing/misfiring boundary line, and the up speed limit gets lower and lower as ambient temperature gets lower. The attempt to accelerate the engine quickly to reach idling speed will certainly be frustrated by unstable combustion: misfiring and white smoke. With the traditional method of cold start, an engine that eventually reaches a stable idling speed, after experiencing speed surge and misfiring, is the result of the gradual expansion of the firing zone by the firing cycles which, unnecessarily interrupted by the misfiring cycles, warms up the combustion chamber. -[font='Times New Roman']
Both analysis and experiment have shown that the cold start combustion instability is strongly affected by ambient temperature.-

By the traditional cold starting method, large amount of fuel is dumped into combustion chamber first, when the engine fires, it will be accelerated too fast by the early stage firing cycles, and the engine will immediately run into the misfiring zone. In such a situation, a slow acceleration profile of engine speed by the firing cycles would provide the succeeding cycles with not only gradually warmed up cylinder temperature, which itself will in turn provide a larger firing zone for next cycle, but long enough time around TDC for autoignition development, and hence may start the engine successfully in a shorter time meanwhile eliminate the misfiring. -

For the question that whether or not there is the relation between the cranking speed and cold startability, the answer is that there exist a relation between the two. The relation, however, can not be expressed by a simple curve, but a zone, the firing zone. If the cranking speed is too high or too low, the engine will be in the misfiring zone."

Als "low ambient temperatures" werden hier Temperaturen von 21°C oder niedriger verstanden.

Die "Assy ans Netz" Methode -bei kaltem Motor- überfordert ebenfalls die Möglichkeiten des einfachen Zentrifugalreglers des Motors.

Weißrauch aus einem über einen Assy am Netz hängenden Dieselmotor ist jedenfalls eine gute Methode für vorzeitigen Verschleiß.

Bei der im BHKW-Betrieb üblichen Vorwärmung des Motors durch Heizungswasser verringert sich das Problem etwas, bei Betrieb mit PÖL/APÖL erhöht es sich wesentlich.

Für die definitive Konstruktion ist m.E. bei einem CSD Motor jedenfalls die Ansaugluftvorwärmung empfehlenswert - sie verhindert beim Start nicht nur das Weißrauchproblem, sondern auch die durch den unverbrannten Treibstoff verursachte Verdünnung des Schmieröls auf der Zylinderwand (Lebensdauer von Motor und Ölfüllung!); weitere Vorteile ergeben sich durch die Möglichkeit, mit dem einfachen Mittel der kurzen Aktivierung der Vorwärmung periodisch die Abgastemperatur zu erhöhen und den Lambdawert zu verringern.

mfg
[size=10]
Valerian