27/02/2017
*** 2.0 TFSI EA113 CDLF GTX3071r ***
-> Update Kolbenkühlung
Bevor Wir Heute beginnen euern Wissensdurst zu stillen, sagen Wir DANKE ! Denn, die Resonanz auf die vorangegangenen Beiträge ist der Wahnsinn. Die Likes, die Anzahl der Kommentare und auch der Mails mit einem Feedback sowie Wünschen & Anregungen... Das freut uns sehr, Danke ☺️
Heute wollen Wir ein kleinen Einblick in das Thema Kolbenkühlung schaffen...
Wie der Name bereits verrät handelt es sich um eine Vorrichtung zum kühlen der Kolben im laufenden Betrieb.
Aber warum ist dies notwändig?
Mit den wachsenden Anforderungen an die Komponenten & Materialien (u.a. durch gewünschte Mehrleistung bei weniger Verbrauch) in den vergangenen Jahrzehnten der Motorenentwicklung sind die mechanischen und thermischen Belastung speziell für Kolben & Zylinderlaufbüchsen immer größer geworden. Das Kolbenmaterial welches aus einer Aluminiumlegierung besteht, ist somit nur für einen bestimmten Temperaturbereich ausgelegt. Wichtig an dieser Stelle zu erwähnen, dass es hier mehrere einflussreiche Faktoren gibt. Auf der einen Seite ist es die kurzzeitige Spitzentemperatur (Verbrennungstakt) und aber auch die daraus resultierende Kolbendurchschnittstemperatur! Diese ist "Maßgebend" für die Formhaltigkeit des Kolbens im Lastbetrieb! Denn, je wärmer die Aluminiumlegierung wird, desto mehr verliert diese an Festigkeit.
Was sagt uns das?
Wir müssen versuchen dies Kolbendurchschnittstemperatur während des Motorbetriebes zu senken! Dies geht bedingt über die Bauform des Kolbens.(Ringbreite, Material, länge des Kolbenhemdes ...)
Eine zusätzliche Kolbenbodenkühlung mit Motoröl verringert die thermische Belastung des Kolbens zusätzlich und das nicht unerheblich! Die Spritzdüsen (siehe Bilder) sitzen im Ölkreislauf und spritzen während des Motorbetriebes das heiße Motoröl von unten in den Kolbenboden. Somit wird der Kolben, welcher beim ea113 im Kopfbereich auch mal ca. 650*C erreichen kann mit ca. 110*C heißem Öl gekühlt.
Durch diese enorme Temperaturdifferenz wird eine Kühlleistung bewirkt.
Was aber machen Wir nun bei unserem GTX30 Projekt?
An dieser Stelle ersetzen Wir die Originalen Düsen durch vergrößerte, mit welchen wir einen ca. 30% größeren Volumenstrom generieren. Dies hat zur Folge das bei gleichem Öldruck, gleicher Viskosität des Öles und gleicher Zeit eine höhere Menge an Öl den Kolben kühlen kann.
Folge:
- der Kolben ist thermisch höher belastbar
- Nach Rücksprache mit dem Optimierer kann die Verbrennungstemperatur angehoben werden (z.B.Lambda/Gemischanpassung)
- folgend ist nicht nur Entlastung des Materials sondern daraus resultierend, auch eine Mehrleistung möglich.