Ein Diesel mit 7000/min ??
Geschrieben von Werner am 12. April 2025 10:42:24:
Als Antwort auf: Re: So, jetzt funktioniert die Birne wieder !! geschrieben von Joachim S am 12. April 2025 09:25:45:
Oh Mann,
was kommt als nächstes? Pleule gerissen, vier dicke Löcher in der Motorhaube, die nach oben aufgekrempt sind ?
Irgendwann wechselst Du noch als Senior in die VW-Rennabteilung . . .
Mal ne Frage: liege ich mit 120 000/min für die Laderdrehzahl ungefähr richtig ?
Da der Lader überkritisch arbeitet, i.e. für solche Drucksteigerungen bereits im Überschallbereich läuft, versagen die Einfach-Abschätzformeln für die Drehzahl.
Ich habe jetzt mal Ø80 mm angenommen, 30 kW für den Lader, was wahrscheinlich noch einiges zu wenig ist, und 120 000/min. Dann hat der ein Drehmoment von 2,3 Nm. Gibt es Daten zum Massenträgheitsmoment?
Ich will eine Abschätzung vornehmen, inwieweit die Massenträgheit des Laufzeuges beim Hochdrehen eine Rolle spielt. Ich gehe davon aus, dass dieser Beschleunigungshemmer eher untergeht in der Bilanz.
Die Generatoren auf den Schiffen werden seit Jahrzehnten von Turbodieselmotoren angetrieben. Die Netzfrequenz beträgt auf Seeschiffen 60 Hz. Grund, man kann etwas kleiner bauen. Im Prinzip ist die Frequenzstabilität nicht so wirklich wichtig, aber wenn mehrere Generatoren zusammen laufen, müssen die natürlich synchron laufen. Die Drehzahl auch ohne Last ist konstant, aber die Turbolader müssen auch erstmal hochlaufen, wenn plötzlich Last gefordert wird. Wenn also ein Gastnanker seine Tanks entleert und die Flüssigkeit kurz vor dem Abreißen ist, dann laufen die Skipper an Deck rum und beobachten das Laufveralten der Pumpen. Man möchte so viel Entleeren, wie möglich, aber die teuren Maschinen nicht gefährden. Das wird nach wie vor manuell gemacht. Der eingebaute Niveauschalter, der die Pumpe schützt hat dazu eine Override, den der Bediener betätigt. Kümmert sich keiner drum, dann schaltet die Pumpe bei einem sicheren Wert ab. Der Rest im Tank läßt sich dann in der Regel nicht mehr über die Pumpe entleeren, weil die beim Anlaufen bereits das verflüssigte Gas zum Verdampfen bringt.
Gegen Ende der Verladung also laufen die Leute an Deck hin und her und die Pumpen fördern immer unregelmäßiger. Die Stromaufnahme fällt und steigt, und zwar schlagartig. Dann sieht man im gleichen Takt aus den Auspüffen der Generatoreinheiten Rauchwolken austreten. Es hat mich immer fasnziniert, die Reglerstange am Diesel zu beobachten, Die knallt derart schnell hin und her, dass man nicht sieht, wie sie sich bewegt.
Bei den Ladedrücken wird der Turbo zwar rauf und runter gerissen, aber Leistung schafft der Motor auch ohne den korrekten Druck - dann qualmt es halt mal kurz. Technisch ist es schön möglich, die Generatoren auf variablen Drehzahlen laufen zu lassen und über Konverter wieder ein Netz zu erzeugen, aber Skipper trauen moderner Technik noch weniger, als ich. Wenn man damit auf See Streß kriegt, wirds gemein. Kann aber sein, dass einige solcher Systemen schon im Einsatz sind. Bei den Kreuzfahrern habe ich mal gehört, dass die an Bord verschiedene Netze habe, damit bei Ausfall nicht gleich alles dunkel ist.
Beim Antriebsmotor des Schiffes ist es dagegen genau umgekehrt. Da wird der Lader feinstens genau auf den Motor abgestimmt und der Kunde kann zwischen verschiedenen Turboladern wählen, die dann genau auf das geplante Einsatzprofil abgestimmt sind. Die extrem langsame Beschleunigung von großen Containerschiffen hat ihre Ursache nicht in fehlender Leistung, sondern liegt an dem computergesteuerten Hochfahren des Großdiesels. Der Schiffspropeller wird dabei immer auf dem bestmöglichen Wirkungsgrad gehalten, der lange Antriebsstrang wird auf Schwingungen überwacht und ggf. elektronisch gedämpft. Der Propeller als eins der teuersten Einzelteile wird ebenfalls überwacht und darf nicht in Kavitation geraten.
Meist fahren die Leute bis etwa 30/min oder 40 /min von Hand, und übergeben dann an die Steuerung. Diese fährt dann innerhalb der nächsten 30 Seemeilen den Motor hoch. Man könnte schneller zu Lasten von Abgasqualität und Verbrauch, aber bei der Dauer der gesamten Seereise bringt das kaum Vorteile.
Die Motoren selbst sind aber super agil. Bei Schraubenverlust drehen die so blitzartig hoch, dass selbst bei sofortigem Stopp der Einspritzung der Motor noch mit den Resten in den Zylindern gefährlich überdreht und häufig auch davon kaputt geht.
So, langer Ausflug in Nichtrallye. Würde man ein Rallyeauto so bauen, dann wäre der Wagen nach dem Start an der ersten Kurve angelangt, wenn die Siegerehrung schon längst vorbei ist.
Ich sehe das auch so, dass der Motor in dem unteren Bereich möglichst nahe an der Rauchgrenze fahren sollte oder sogar drüber hinaus. Durch rasches Hochdrehen des Turbos kommt sehr schnell Frischluft und es wird mehr Abgas generiert. Das Zusatzgebläse sollte möglichst regelbar sein, damit man Schwächen ausgleichen kann, ohne dass gleich wieder Strom mit Volldampf fließt.
Gruß
Werner
P.S.: Mannmann, gestern hatte ich vielleicht ein Brett vorm Kopp . . .