Verbrennungsmotoren

von: Uwe Todsen

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2017

ISBN: 9783446452275

Sprache: Deutsch

213 Seiten, Download: 17526 KB

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Verbrennungsmotoren

	Inhaltsverzeichnis	7
	1 Einführung	10
	2 Überblick	11
	2.1 Geschichtlicher Überblick	11
	2.2 Eigenschaften	12
	2.3 Probleme	14
	2.3.1 Umweltprobleme	14
	2.3.2 Kraftstoffe	15
	2.4 Zukunftsaussichten	15
	2.5 Einteilung der Verbrennungsmotoren	16
	3 Thermodynamische Grundlagen	21
	3.1 Kreisprozesse	21
	3.1.1 Carnot-Prozess	22
	3.1.2 Gleichraumprozess	23
	3.1.3 Gleichdruckprozess	25
	3.1.4 Seiliger-Prozess (Gemischter Prozess)	26
	3.1.5 Vergleich der Kreisprozesse	29
	3.2 Verluste des vollkommenen Motors	29
	3.3 Vergleich des wirklichen Prozesses mit dem des vollkommenen Motors	30
	3.4 Gütegrad	31
	3.5 Energiebilanz	33
	4 Kinematik, Kräfte und Momente im Motor	35
	4.1 Kinematik des Kurbeltriebes	35
	4.2 Kräfte und Momente im Triebwerk	36
	4.2.1 Kräfte und Momente im Einzylindertriebwerk	36
	4.2.2 Überlagerung von Gas- und Massenkräften	40
	4.2.3 Einfachster Massenausgleich der Massenkräfte I. Ordnung	41
	4.2.4 Vollständiger Massenausgleich der Massenkräfte I. und II. Ordnung	42
	4.3 Kräfte und Momente in Mehrzylindermotoren	42
	5 Kenngrößen	50
	5.1 Hub/Bohrung	50
	5.2 Leistung und Mitteldruck	51
	5.3 Wirkungsgrade	53
	5.4 Zylinderfüllung	57
	5.5 Kolbengeschwindigkeit	58
	5.6 Verdichtungsverhältnis	59
	5.7 Weitere Kenngrößen	60
	5.8 Kennfelder	62
	6 Kraftstoffe	68
	6.1 Flüssige Kraftstoffe aus Erdöl	68
	6.1.1 Eigenschaften der Kraftstoffe	70
	6.1.2 Oktanzahl	74
	6.1.3 Cetanzahl	75
	6.2 Gaskraftstoffe	76
	6.3 Alternative Kraftstoffe	78
	6.3.1 Alternative Kraftstoffe für Ottomotoren	79
	6.3.2 Alternative Kraftstoffe für Dieselmotoren	80
	7 Gemischbildung und Zündung	82
	7.1 Gemischbildung bei Ottomotoren	82
	7.1.1 Äußere Gemischbildung durch Vergaser	82
	7.1.2 Äußere Gemischbildung durch Einspritzung	84
	7.1.3 Innere Gemischbildung durch Einspritzung	88
	7.2 Zündung bei Ottomotoren	92
	7.2.1 Arten der Zündsysteme	93
	7.2.2 Zündkerzen	96
	7.3 Gemischbildung bei Dieselmotoren	97
	7.3.1 Brennräume	97
	7.3.2 Einspritzpumpen	98
	7.3.3 Einspritzdüsen	106
	7.3.4 Einspritzparameter	108
	8 Ladungswechsel	110
	8.1 Steuerzeiten	110
	8.2 Nockenauslegung	111
	8.3 Kennwerte des Nockens	116
	8.4 Variable Ventilsteuerungen	117
	8.4.1 Nockenwellenverstellung	117
	8.4.2 Ventilhubverstellung zweistufig	119
	8.4.3 Ventilhubverstellung vollvariabel	121
	9 Verbrennung	125
	9.1 Minimale Luftmenge und Heizwert	126
	9.1.1 Gemischheizwert	127
	9.1.2 Gemisch ansaugende Motoren	127
	9.1.3 Luft ansaugende Motoren	128
	9.1.4 Kennwerte	128
	9.2 Verbrennung beim Ottomotor	130
	9.3 Verbrennung beim Dieselmotor	131
	10 Abgas und Abgasgrenzwerte	136
	10.1 Entstehung der Schadstoffe	136
	10.1.1 Ottomotor	136
	10.1.2 Dieselmotor	138
	10.2 Senkung der Emission von Ottomotoren	139
	10.2.1 Innermotorische Maßnahmen	139
	10.2.2 Außermotorische Maßnahmen	139
	10.3 Senkung der Emissionen von Dieselmotoren	141
	10.3.1 Innermotorische Maßnahmen	141
	10.3.2 Außermotorische Maßnahmen	144
	10.4 Abgasmessung und Abgasgesetzgebung	147
	11 Leistungssteigerung	151
	11.1 Möglichkeiten der Leistungssteigerung	151
	11.2 Aufladungsarten	155
	11.2.1 Fremdaufladung	155
	11.2.2 Mechanische Aufladung	155
	11.2.3 Abgasturboaufladung (ATL)	157
	11.2.4 Druckwellenaufladung	170
	11.3 Berechnung von aufgeladenen Motoren	171
	11.3.1 Mechanische Aufladung und geänderte Atmosphäre	171
	11.3.2 Abgasturboaufladung	172
	12 Schmierung von Motoren	177
	12.1 Anforderungen und Aufgaben	177
	12.2 Grundöle	180
	12.2.1 Mineralöle	180
	12.2.2 Synthetische Flüssigkeiten	180
	12.3 Additive für Motoröle	181
	12.3.1 Viskositätsindexverbesserer	181
	12.3.2 Detergent- und Dispersant-Zusätze	181
	12.3.3 Reibungsverminderer und Verschleißschutzzusätze	182
	12.3.4 Schauminhibitoren	183
	12.4 Viskositätsklassen für Motoröle	183
	12.5 Veränderungen des Motoröls im Betrieb	183
	12.6 Ölversorgung des Motors	185
	12.7 Ölwechsel	185
	13 Bauteile von Motoren	187
	13.1 Kurbelwelle	187
	13.1.1 Aufbau	187
	13.1.2 Gestaltung	188
	13.1.3 Beanspruchungen	188
	13.2 Pleuelstange	189
	13.2.1 Aufbau	190
	13.2.2 Beanspruchungen	190
	13.2.3 Werkstoffe	191
	13.3 Kolben	191
	13.3.1 Aufbau	192
	13.3.2 Beanspruchungen	192
	13.3.3 Herstellung, Gestaltung	194
	13.4 Kolbenringe	197
	13.4.1 Kolbenringformen	198
	13.4.2 Herstellung	199
	13.4.3 Werkstoffe	200
	13.5 Zylinder	201
	13.5.1 Aufbau und Gestaltung	201
	13.5.2 Belastung	202
	13.5.3 Werkstoffe	202
	13.6 Zylinderkopf	203
	13.7 Ventile	204
	Literaturverzeichnis	207
	Sachwortverzeichnis	210

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