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Ingenieurwesen » Elektrotechnik » Elektrische Leitfähigkeit von Gasen in Abhängigkeit des Drucks
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Beruf Elektrische Leitfähigkeit von Gasen in Abhängigkeit des Drucks
sulky
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  Themenstart: 2020-12-13

Hallo Zusammen, Eine Faustformel sagt dass zur Jonisierung von Luft 1000Volt pro mm Notwendig sind. Bei anderen Gasen, insbesondere bei Luft-Benzin gemischen mag dies ein wenig abweichen. Frage: Nimmt die erforderte Spannung mit Druckanstieg zu oder ab? Intuitiv gesagt hätte ich, dass bei höherem Druck weniger Spannung nötig ist. Aber nun habe ich Grund das Gegenteil anzunehmen. Hintergrund der Frage ist folgender: Ein Motorrad (Monozylinder) stellt bei Fahrt plötzlich ab. Wir schrauben die Kerze raus und sehen dass Zündung vorhanden ist. Zumindest in Umgebungsbedingung. Ob er auch in "Motorbedingung" zündet wissen wir nicht. Trotzdem Springt der Motor nicht an. Ein gefühlvoller, sanfter hammerschlag auf die Zündkerze genügt. Der Elektrodenabstand der Kerze wurde verkleinert. Der Motor läuft wieder. Zurück in der Werkstatt wird eine neue kerze eingebaut. Der Motor läuft nicht. Die Komplette Zündung wird gewechselt und der Motor läuft. Ich kann mir dieses Phänomen nicht erklären. Als ob altersbedingt Kriechströme in der Zündspule die Zündspannung herabgestzt haben. Somit kann nur noch gezündet werden wenn der Elektrodenabstand verkleinert wurde. Aber dies kann nur dann sein wenn die notwendige Jonisierungsspannung im Motor höher ist als ausserhalb des Motors. Intuitiv hätte ich das Gegenteil angenommen


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jacha2
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  Beitrag No.1, eingetragen 2020-12-14

Salut, wie sich die verschiedenen Kraftstoffkomponenten auf die Durchbruchfeldstärke auswirken, ist nicht leicht überschaubar. Und was Zündaussetzer während der Fahrt betrifft, fallen mir eine ganze Reihe weiterer Gründe ein. Aber egal. Da die Originalquelle für mich kostenpflichtig wäre, ... \quoteon(2020-12-13 23:27 - sulky im Themenstart)Eine Faustformel sagt dass zur Jonisierung von Luft 1000Volt pro mm Notwendig sind. Bei anderen Gasen, insbesondere bei Luft-Benzingemischen mag dies ein wenig abweichen. Frage: Nimmt die erforderte Spannung mit Druckanstieg zu oder ab? Intuitiv gesagt hätte ich, dass bei höherem Druck weniger Spannung nötig ist. Aber nun habe ich Grund das Gegenteil anzunehmen.... \quoteoff ...sei aus der deutschen wikipedia die Gleichung für die Durchbruchspannung UL angegeben, mit d = Funkenstreckenlänge (spark plug gap) und p = Luftdruck: \({\displaystyle U_{\mathrm {L} }\approx 2422\;\mathrm {kV} \cdot {\frac {d}{1\,\mathrm {m} }}{\frac {p}{1{,}013\,\mathrm {bar} }}{\frac {293\,\mathrm {K} }{T}}+60{,}8\,\mathrm {kV} \cdot {\sqrt {{\frac {d}{1\,\mathrm {m} }}{\frac {p}{1{,}013\,\mathrm {bar} }}{\frac {293\,\mathrm {K} }{T}}}}}\), aus der sich das Gewünschte ablesen lassen sollte. Adieu


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sulky
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  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2020-12-15

Hallo Jacha, Vielen Dank für deine Antwort. Woran ich gar nicht gedacht habe und aus der Formel sichtbar ist, dass neben dem anderen Gas und dem Höheren Druck auch noch eine andere Temperatur herrscht. Nun muss ich dies mal durchrechnen. Vielen Dank schon mal.


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jacha2
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  Beitrag No.3, eingetragen 2020-12-15

Salut, weiterhin sollte man sich nicht ... \quoteon(2020-12-15 09:19 - sulky in Beitrag No. 2) ...dass neben dem anderen Gas und dem Höheren Druck auch noch eine andere Temperatur herrscht.... \quoteoff ...darauf verlassen, daß einem solche Gleichungen in praxi direkt helfen. Soweit mir bekannt, sorgt die Zündverstellung bei höheren Drehzahlen dafür, daß die Kerze in die Verdichtungsphase hineinfunkt, während der Kolben das Gas noch verdichtet, damit die Flammfront entsteht, wenn der Totpunkt überschritten wird, so daß auch noch ordentlich Punch auf die Kurbelwelle übrigbleibt. In so einem Gewoge von Gebieten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und inhomogener Temperatur ist eher Empirie gefragt. Beispielsweise, ob genügend Benzin durchströmt, ob die Zündkerzenstecker die richtigen Vorwiderstände haben, usw., Richtung Bastlerforum. Adieu


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