Nochmals zum WAES (Wasser-/Alkohol-Enspritzung)

[turbo]

In diesem Forum wurde bereits über das WAES diskutiert. Das WAES ist eine im Gegensatz zu anderen Tuningmassnahmen günstige Alternative, und ich habe mich etwas genauer damit befasst (für 993 turbo). Es wird praktisch einhellig die Meinung vertreten, dass das WAES positive Wirkungen auf die Thermik habe, weil es eine Kühlung bewirke. Ein Spezialist auf dem Gebiet Motoren meinte jedoch zu mir, dies sei für ihn nicht logisch: mit einem WAES würde die Verbrennung angeregt. Eine angereicherte Verbrennung bedeute jedoch grössere Hitze und höheren Kolbendruck. Das leuchtet eigentlich auch mir als Laie ein. Kann hier nochmals ein Profi unter Euch Stellung nehmen? Herzlichen Dank!!

[turboracer]

Hallo
mit der Waes wird der Motor, wie Du schon selbst erwähnt hast, besser gekühlt, bzw. dessen Innenleben. Durch abermaliges Hochdrehen des Ladedruckes, welches gerade die Waes ermöglicht, entsteht tatsächlich zusätzliche Wärme, da ja mehr Leistung daraus resultiert. Aber: Durch die Verdampfungsenergie des Waes-Gemisches wird die Innentemperatur massiv reduziert, Dein Motor fährt also trotz um ca. 0,2bar erhöhtem Ladedruck thermisch gleich wie ohne Waes (die dem Motor entzogene Wärme findest Du am Ende des Auspuffs als Wasserdampf wieder). Da hohe Innendrücke dazu auch im Verbund mit hoher Wärme einhergehen, biste auch hier mit der Waes auf der grünen Seite, wie gesagt, hilft das Wassergemisch fein zerstäubt, extreme Temperaturspitzen abbaut. Also rein damit!
Gruss, turboracer

[turbo]

Hallo Turboracer

Hatte schon gehofft, dass Du Dich zu Wort meldest, vielen Dank! Ich vermute, ich habe da etwas komplett falsch verstanden: bewirkt denn das Wasser-/Alkoholgemisch lediglich eine Kühlung? Ich bin davon ausgegangen, dass der Alkohol die Verbrennung im Zylinder zusätzlich anregt, sprich, dadurch eine stärkere Explosion stattfindet, als wenn man nur ein Benzin-/Luftgemisch einspritzt (durch die stärkere Explosion würde auch die Temperatur im Zylinder erhöht). Ist das so? Und noch eine kurze Zusatzfrage: bringt das WAES schon etwas, wenn man es eingebaut hat, oder muss man zwingend zuerst den Ladedruck erhöhen (das heisst eine andere und nicht ganz billige Motronic einbauen)?
Nochmals vielen Dank!
Gruss, Christoph

[turboracer]

Hallo Christoph
Grundsätzlich bewirkt auch das Benzin eine Innenkühlung, nur sind Alkohole dafür um einiges besser geeignet, ebenso Wasser. Gerade durch eine fein zerstäubte Alkohol / Wasser-Mischung erreicht man im Brennraum eine sehr intensive Innenkühlung! Das Gemisch ist aber nicht sehr entzündlich, sprich brennbar, da der Hauptanteil Wasser ist. Der Alkohol dieses Gemisches wird im Brennraum auch nicht vom Wasser abgespalten, somit bleibt auch eine messbare, zusätzliche Steigerung der Verbrennungswärme aus. Nein, durch eben diese feine Zerstäubung werden so kleinste Moleküle freigesetzt, deren Wirkung / Abkühlung durch kein anderes Medium erreicht wird.
Ohne zusätzliche Modis würde ich die Leistungssteigerung mittels Waes dank der Abkühlung auf ca. 5% schätzen. Die Waes ermöglicht aber, den Ladedruck (bei gleicher thermischer Belastung) hochzufahren, woraus sich dank der Waes dann durchaus leicht über 10% Mehrleistung ergeben. Die Motronic Deines Elfers muss nicht gegen eine andere getauscht werden, es werden nur die bezüglichen Prameter geändert. Solche Geräte sind mittlerweile preiswert über die Tuningbranche zu erwerben, den die wollen doch (wie schon immer) nur noch für die neuen Elfer Interesse bekunden (verkaufen/einbauen).
Zusätzlicher Vorteil der Waes: Durch den entstehenden Wasserdampf bleibt der Lader länger "am Leben", beim Hochschalten wird das Turboloch kleiner.
Grüsse, turboracer

[turbo]

Vielen Dank, Turboracer, das ist hochinteressant! Günstige Anbieter für Parameteränderungen an den Steuergeräten habe ich leider noch nirgends gesehen (kommt natürlich darauf an, was man unter günstig versteht....). Nextek (Anbieter des Waes) verlangt bspw. satte CHF 3'900.- für die Anpassung von Elektronik und Ladedruck, und die Chiptuner liegen nicht weit darunter.
Beste Grüsse und nochmals herzlichen Dank für Deine Mühe!! Christoph

Hallo,

wird es nicht irgendwann problematisch mit der Höhe des Ladedruckes? Turbolader haben doch auch nur einen bestimmten Wirkungsgrad. Wirkt sich der Ladedruck auf die Umdrehungszahl des Laders aus? Wo sind dort Grenzen gesetzt im Hinblick auf Ladedruck und Umdrehungszahl?

Gruß Guido

[kkos951]

Das hängt ganz von Turbo ab. Bei einem k26 ist bei ca 1 Bar Schluß
Ein k27 schaft ca 30% mehr. Alles ca Werte weil es auch mehrere k26 oder k27 gibt ohne die "Hybrid" Turbos zu vergessen.
Ein großer Lader schaft beim gleichen Ladedruck mehr leistung als ein kleiner sprich aber langsamer an.

Konstantin

[turbo]

Hallo Turboracer!
Ich muss nochmals auf Dich zukommen. Ich habe meinem Kollegen, welcher wie Du ein Vollprofi in Sachen Motoren ist, alle Unterlagen und auch Deine Infos über das Waes gezeigt. Er meint, er lasse sich gerne belehren, es leuchte ihm aber nicht ein, warum das Waes einerseits (auch ohne Erhöhung des Ladedrucks) zu einer Leistungssteigerung führe, andererseits aber eine kühlende Wirkung haben soll. Dies sei physikalisch nicht möglich. Eine Leistungssteigerung erreiche man nur durch eine höhere Explosion im Zylinder durch Gemischanreicherung. Nur diese erzeuge einen grösseren Kolbendruck. Diese Leistungssteigerung erzeuge aber zwingend mehr Hitze, und er verstehe nicht, wie diese ausbleiben soll.
Kannst Du hier nochmals helfen?
Vielen Dank und Gruss, Christoph

[turboracer]

Hallo Christoph
Im Motor findet keine Explosion statt, man spricht immer von der Verbrennung. Explosionen sind klopfende Selbstzündungen, welche ja bekannterweise zu den hässlichen Motorschäden führen. Und genau diese Klopfgrenze wird u. a. durch die im Brennraum herrschende Temperatur vorgegeben. Die Wasseremulsion der Waes nimmt Wärme des Brennraumes auf und leitet sie, umgewandelt zu Wasserdampf, durch den Auspuff ins Freie. Daher ist das physikalisch sehr wohl möglich, da ja die aufgenommene Wärme nicht wieder (oder nur gering) an den Motor zurückgegeben wird, sondern ins Freie gelangt. Durch den nun kühleren Brennraum verbessert sich die Füllung. Nun könnte man tatsächlich annehmen, da ja mehr Gemisch verbrannt werden kann um so kühler der Brennraum ist, dass die Temperatur neuerlich ansteigt. Das stimmt so nur, wenn ich beispielsweise den Ladedruck ohne begleitende Massnahmen erhöhe, ich verändere den sogenannten Mitteldruck (von Deinem Experten Kolbendruck genannt) durch zusätzliche Mengen von Luft und, Benzin (bei entsprechender Abstimmung). So wird natürlich tatsächlich auch die Betriebs und Arbeitstemperatur erhöht. Durch den Einsatz der Waes verlegt man nun die thermische Belastung des Motors, wie schon obig erklärt. Die Leistung wird bei sonst unverändertem Motor natürlich, wie von Deinem Motorexperten angedeutet, durch mehr Gemisch ausgelöst/erreicht. Nur: Das zusätzliche Gemisch erzeugt weniger neuerliche Wärme, als die Waes abzukühlen vermag (Daten von div. Rennteams, die mit Waes arbeiten)! So erhalte ich also durch die zusätzliche Menge an Benzin/Luft eine Mehrleistung ohne irgendwelche sonstigen motorseitigen Veränderungen vornehmen zu müssen, und der Motor läuft trotzdem thermisch weniger belastet. Durch diese Eigenschaft kann ich nun auch den Ladedruck anheben (ca. 0,2bar), ohne eine thermisch verursachten Motorschaden fürchten zu müssen. Die Waes (in den Brennraum)wurde ja auch aus diesen bekannten Gründen in der Rallye verboten, es lässt sich nur noch der LLK mittels Düsen bestäuben, abkühlen. Solange die Wärme (wie auch beim LLK-System) an die Umwelt abgegeben wird, ist jegliche, solche Leistungssteigerung physikalisch erklärbar! Ein LLK beispielsweise ermöglicht auch eine verbesserte Füllung/Verbrennung, ohne den Motor mit zusätzlicher Wärme zu belasten, nur funktioniert eine Waes auf deutlich höherem Niveau, da ja Wasser fast 10x besser kühlt als Luft.
@911SC82/Guido: Ja stimmt natürlich, auf jeden Fall den Wirkungsgrad des Laders beachten, sonst bringt das Tuning das Gegenteil. Bei gleichem Lader steigt bei höherem Ladedruck auch die Turbinen / Lagerdrehzahl mit an. Der Ladedruck lässt sich nicht konkret nach Lader beziffern, da gibts welche, die für über 4 bar gebaut wurden, nur muss da auch der "passende" Motor bereitstehen, der dies auch verkraftet. Es sind also nicht die Lader das Problem (oder eher das kleinere) als die Peripherie, sprich Motor. Kleine Turbolader drehen problemlos auf über 200'000 u/min, kugelgelagerte noch etwas höher, aber immer, wie Du schon anmerktest, ist der Wirkungsgrad bzw. der Kennfeldbereich zu beachten. Auch sollten die Lader nicht in der Nähe ihrer Drehzahlgrenze laufen. Bei bekannten Parametern (Luftdurchsatz, 1 oder 2 Lader, Hubraum und Ladedruck) lässt sich so leicht der passende Lader adaptieren.
Grüsse vom turboracer

[turbo]

Hallo Turboracer
Vielen Dank, kannst mir bald mal Rechnung stellen für alle Deine Infos, ha, ha! Ich werde meinem Kollegen Deine Antwort sehr gerne zeigen. Falls er noch weitere Anmerkungen oder Fragen hat, werde ich mir erlauben, mich nochmals zu melden.
Vorerst herzlichen Dank!!
Christoph

[kkos951]

vereinfacht gesagt.
Die mehrleistung mit WAES produziert auch mehr Hitze aber immer noch weniger Hitze als wenn diese Leistung OHNE WAES zustand gekommen wäre.

Praktisch ist so das WAES den Brennraum abkühlt.
Ab einem bestimmten Ladedruck ist die Hitze auch größer als bei einem herkömlichen Motor aber für die Normale Drücke die man auf der Straße fährt ist es so daß es mehr kühlt auch wenn es mehrleictung macht
Warum fahren sie alle mit Methanol einspritzung im Amie Land oder Warum spritzen sie (früher) im Rally Wasser ein usw.

ansosnten schreib an Aquamist und die werden es Dir besser erklären.
Die Aussage Deines Mechaniker wäre richtig NUR wenn die Mehrleistung mit normalem Benzin ereicht wäre.
in dem Fall kommt aber noch ein parameter hinzu und der kühlt einfach besser.


Konstantin

[turbo]

Danke für Deinen Input, Konstantin! Was mich als Laie irritiert, ist der Umstand, dass ein kühlerer Brennraum mehr Leistung bringen soll. Aber das werde ich nochmals anschauen, ist halt schwierig für mich, ich verstehe schlichtweg zu wenig davon.
Gruss, Christoph

Hallo,

auch danke für die Antworten. Wasser kühlt 10x besser als Luft - wir wußten es alle, sollte uns das nicht zu denken geben? Luft zur Kühlung hört sich aber gaaanz anders an...

Es ist doch wohl auch so, daß ein nennenswerter Anteil des Kraftstoffverbrauchs bei einem Formel-1-(Saug)motor der Kühlung dient. Diese Profis werden wohl wissen, warum sie das tun -> gemeint im Hinblick auf den kühleren Brennraum und seine mögliche höhere Leistung.

Wißt ihr was? Im Laufe der Jahre stelle ich fest, daß mich Leistung immer mehr fasziniert.

Gruß Guido

Editiert: Ach so, Christoph, man könnte meine Sätze oben als Kritik an Deinem Posting verstehen; war aber nicht so gemeint, da ich selber viel zu wenig Ahnung von diesen Dingen habe.

[turbo]

Nochmals hallo an alle!

Ich habe übrigens gegen (sachliche) Kritik überhaupt nichts einzuwenden. Sie belebt die Diskussionen, und man kann immer wieder etwas lernen!

Turboracer, mein Kollege meinte gestern abend, dass Deine Ausführungen sehr interessant seien und Du zweifellos eine Menge von Deinem Gebiet verstehen würdest. Er sagte mir auch, ich dürfe nicht von einer Explosion reden, denn diese finde erst statt, wenn die Flammengeschwindigkeit 1200m/s betrage. Im Motor gäbe es stets eine Verbrennung mit Flammgeschwindigkeiten von 600-900 m/s (wenn die Cracks sich unterhalten, steht der Laie an....). Ich bedanke mich nochmals bestens, so wie es aussieht, werden wir ein WAES wohl einbauen. Gibst Du auf der Seite Dien privates Mail oder Deine Adresse bekannt? Ich würde Dir gerne einen kleinen Zustupf schicken für eine Tankfüllung, denn Du hast mir viele interessante Tips gegeben!
Gruss, Christoph