Abgastemperatur

Aus 3000GT
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Was ist das?

Die Abgas-Temperatur (engl. "Exhaust Gas Temperature", EGT) ist die Temperatur der Abgase, die den Brennraum verlassen. Sie wird sinnvoll zwischen dem Auslassventil und dem Turbolader gemessen, keinesfalls hinter dem Turbolader. Sie liegt zwischen ca. 300°C und >1000°C, wobei für den 3000GT eine Abgastemperatur von >950°C schon schädlich wäre.

Die Abgastemperatur ist ein Indikator für die Effizienz und "Gesundheit" des Verbrennungsvorganges. Allerdings ist sie nicht mehr das beste Mittel, um den Motor zu überwachen bzw. zu steuern, da inzwischen hochwertige und genaue Breitband-Lambda-Sonden verfügbar sind, mit denen die Air-Fuel-Ratio (AFR) bestimmt werden kann.

Ausserdem ist die Interpretation der Abgastemperatur motorabhängig, d.h. zwischen "baugleichen" Motoren können durchaus Unterschiede von +/- 100°C auftreten, ohne dass man für den einzelnen Motor auf schlechten Wirkungsgrad oder kommende Schäden schliessen kann. Selbst innerhalb eines Motors können die verschiedenen Zylinder Abgase mit unterschiedlichen Temperaturen liefern, ohne dass man daraus auf Probleme schliessen sollte.

Was ist die EGT nicht?

Die EGT ist nicht die maximale Brennraum-Temperatur. Warum? Weil diese auftritt, wenn der Expansionsprozess der Abgase noch im Gange ist, und diese Expansion zur Abkühlung führt. Die Abgase sollen also kühler sein als der Brennraum! Je niedriger die EGT bei gegebenen Betriebsparametern (Last, Zündzeitpunkt, Einspritzmenge) gehalten werden kann, desto besser die Ausbeute an mechanischer Energie aus dem Kraftstoff (d.h. desto höher der thermische Wikrungsgrad).

Was kann man aus der EGT schliessen?

Zunächst mal wird die max. zulässige EGT durch die Werkstoffe bestimmt, mit denen das Gas in Berührung kommt. 950°C sind eine sinnvolle Obergrenze für die Motoren, Ventile, Krümmer und Turbolader des 3000GT.

Die EGT kann man senken, indem man den Zündzeitpunkt nach "früher" verlegt (mehr Vorzündung sorgt für mehr Zeit für die Verbrennung), indem man das Gemisch anfettet und/oder indem man für zusätzliche Kühlung sorgt (z.B. durch eine Wasser-Alkohol/Methanol-Einspritzanlage, WAES, oder effektivere Kühlung der Ladeluft).

Konsequenzen aus EGT senkenden Maßnahmen:

  • Mehr Vorzündung => erhöhte Klopfneigung, evtl. höhere Brennraumtemperatur trotz geringerer EGT. Extrem später Zündzeitpunkt kann zum Austreten von noch brennendem Gemisch führen, was die Abgastemperatur deutlich erhöht.
  • Fetteres Gemisch = langsamere Verbrennung, verringerte Zündfähigkeit (was eigentlich durch mehr Vorzündung kompensiert werden müsste), aber vor allem: Weniger Drehmoment = Leistung.
  • Bessere Kühlung: Das ist ein hervorragender Ansatz, bei sinnvoller Nutzung unschädlich, WAES erlaubt deutlich mehr Vorzündung und mageres Gemisch!

Was braucht man, um die EGT zu messen?

Man benötigt dafür Abgas-Temperatur-Sensoren ("K-Type" wird empfohlen) und einen Messwert-Umformer, der von den Sensoren erzeugte sehr niedrige temperaturabhängige Spannung in eine Spannung zwischen 0V und 5V umsetzt, die z.B. von einer Anzeige, einem Logger oder einer ECU verarbeitet werden kann.

Es werden 2 Sensoren (auch Sonden genannt) gebraucht. Diese sollten am besten etwas robuster sein (3mm Durchmesser) und mit einem Einschraub-Nippel kommen, damit man sie in den vorderen und hinteren Krümmer einsetzen kann. Die Spitze der Sensoren soll nur ein paar Millimeter in den Krümmer ragen.

Die Kennlinie der Sensoren ist linear, der Widerstand steigt mit der Temperatur. Übliche K-Typ-Sonden messen Temperaturen zwischen -20°C und 1200°C. Eine Kalibrierung ist mit Eiswasser (0°C) und kochendem Wasser auf Meereshöhe (100°C) möglich. Eine höhere obere Referenztemperatur wäre wünschenswert, aber nicht jeder hat eine "geeichte" Wärmequelle mit z.B. 600°C zur Verfügung.