qÿ Diesen Eintrag NICHT löschen! Er dient der der Formatierung ab Version 4.0. - Download unter www.S-implesoft.deTimes New RomanÿTimes New RomanTilmann Horst Kurzfragen abgeleitet aus dem Skript zur Vorlesung Verbrennungskraftmaschinen 3 - Sonderthemen. Stand: Sommersemester 2007. 2RNennen Sie wichtige Kontruktions- und Betriebsdaten von Verbrennungskraftmaschinenwnload unter www.S-implesoft.deÿ-Mit / Ohne Aufladung -Otto- / Dieselmotor -2-Takt / 4-Takt -Leistung -Hubvolumen -Hub-Bohrungsverhältnis s/d -Nenndrehzahl n_nenn -Mittlere Kolbengeschwindigkeit c_m -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver WirkungsgrNad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'™Stellen Sie bitte den Otto- und den Diesel-Prozess in jeweils einem p-V- und T-s-Diagramm dar. Bitte achten Sie dabei auf eine vollständige Beschriftung.Diagramme aus dem SkriptOtto- / Dieselmotor -2-Takt / 4-Takt -Leistung -Hubvolumen -Hub-Bohrungsverhältnis s/d -Nenndrehzahl n_nenn -Mittlere Kolbengeschwindigkeit c_m -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'JAus welchen Einzeleinflüssen setzt sich der Gesamtgütegrad eta_g zusammen?nd T-s-Diagramm dar. Bitte achten Sie dabei auf eine vollständige Beschriftung.eta_g,BV -> Gütegrad des Brennverlaufs eta_g,VB -> Gütegrad der Verbrennung eta_g,HV -> Gütegrad des Heizverlaufs eta_g,LW -> Gütegrad des Ladungswechselschwindigkeit c_m -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'ENennen Sie einen Nachteil eines Ottomotors mit äußerer Gemischbildungmmen?nd T-s-Diagramm dar. Bitte achten Sie dabei auf eine vollständige Beschriftung.:Der Kraftstoff kann an der Wand des Saugrohrs kondensierenad der Verbrennung eta_g,HV -> Gütegrad des Heizverlaufs eta_g,LW -> Gütegrad des Ladungswechselschwindigkeit c_m -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'3Was sind die Randbedingungen aller Hybridverfahren?rer Gemischbildungmmen?nd T-s-Diagramm dar. Bitte achten Sie dabei auf eine vollständige Beschriftung.(Reiner Ottomotor und reiner Dieselmotor.rohrs kondensierenad der Verbrennung eta_g,HV -> Gütegrad des Heizverlaufs eta_g,LW -> Gütegrad des Ladungswechselschwindigkeit c_m -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'sWelche Möglichkeiten gibt es, um bei Ottomotoren den Teillast-Wirkungsgrad zu verbessern? Wie wirken sie sich aus?ei auf eine vollständige Beschriftung.®-Direkteinspritzung: ->eta_K,zu,Otto = 1, da keine Wandfilbbildung im Saugrohr ->Höheres Verdichtungsverhältnis möglich durch Innenkühlung -Entdrosselung ->Höheres lambda -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'Bitte vergleichen Sie einen Otto- und einen Dieselmotor hinsichtlich der Merkmale -Gemisch -Verdichtung -Gemischbildung -Zündung -Regelungchriftung.xOtto / Diesel: homogen / inhomogen Gemisch / Luft äußere / innere Fremdzündung / Selbstzündung Quantität / Qualitäth durch Innenkühlung -Entdrosselung ->Höheres lambda -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'qWas passiert, wenn das Luftverhältnis eines Ottomotors über 1 hinaus erhöht wird? Wie ist die Zündung anzupassen?chbildung -Zündung -Regelungchriftung.o-lambda >> 1 -> Probleme mit der Zündung und dem Durchbrennverhalten -Zündung muss nach früh verschoben werden Qualitäth durch Innenkühlung -Entdrosselung ->Höheres lambda -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'òIn welche Phasen wird die Energieumsetzung während der Verbrennung eingeteilt? Kennzeichnen Sie die entsprechenden Bereiche bitte außerdem in einem Diagramm, in dem Sie den Verlauf der Umsetzung und der Umsetzungsrate qualitativ einzeichnen.xDiagramm.. Phase 1: Entfalmmungsphase, 0% - 1% Phase 2: Umsetzungsphase, 1% - 95% Phase 3: Nachbrennphase, 95% - 100%h durch Innenkühlung -Entdrosselung ->Höheres lambda -Effektiver Mitteldruck p_me -Leistungsgewicht P_e/V_Hg -Effektiver Wirkungsgrad -Bauteilbelastung -Emissionen -Geräusch -Vibrationen / Komfort -Kosten'™Aus welchen Überlegungen heraus wurden Schichtladeverfahren entwickelt? Welche Art der Gemischbildung wird für diese Verfahren im Allgemeinen angewendet?ramm, in dem Sie den Verlauf der Umsetzung und der Umsetzungsrate qualitativ einzeichnen.ÿ-Für hohe Luftverhältnisse > 1 müssen besondere Maßnahmen zur Stabilisierung der Entflammungsphase getroffen werden -Das Entflammungsverhalten ist stark vom an der Zündkerze vorherrschenden Luftverhältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur anW der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'•Welche Faktoren sind entscheidend für die Gemischbildung eines Otto-Direkteinspritzers? Mit welchem anderen Motorenkonzept lässt er sich vergleichen?det?ramm, in dem Sie den Verlauf der Umsetzung und der Umsetzungsrate qualitativ einzeichnen.d-Tropfenbildung -Tropfenverwehung im Brennraum -Tropfenverdunstung ->Vergleichbar mit Dieselmotoretroffen werden -Das Entflammungsverhalten ist stark vom an der Zündkerze vorherrschenden Luftverhältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'ŒWelche Annahmen werden für die Betrachtung der Tropfenbildung, -verdamfung und -verwehung im Brennraum getroffen? Welche Parameter gibt es?gleichen?det?ramm, in dem Sie den Verlauf der Umsetzung und der Umsetzungsrate qualitativ einzeichnen.²Annahme: Kraftstoff verlässt die Einspritzdüse in Tropfenform Parameter: -Tropfengröße -Winkel der Einspritzung zur Luftbewegung -Intensität der Luftbewegung -Einspritzdruckherrschenden Luftverhältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'Stellen Sie bitte die prinzipielle Anordnung der Brennraumkomponenten einen Schichtlademotors dar, der nach dem TEXACO-TCCS-Verfahren arbeitet.ichen?det?ramm, in dem Sie den Verlauf der Umsetzung und der Umsetzungsrate qualitativ einzeichnen.•-Runder Brennraum von oben -Einlass-Drallkanal -Einspritzung mit dem Drall -Anordnung der Elemente in Drallrichtung: Einlass -> Düse -> ZündkerzeLuftbewegung -Einspritzdruckherrschenden Luftverhältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'çStellen sie bitte einen Brennraum mit Einspritzdüse und Drallrichtung in der Draufsicht dar. Zeichnen Sie qualitativ die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.ÇBild... Kleine Tropfen: Bilden Dampf-Luft-Gemisch in Wandnähe Mittlere Tropfen: Verdampfen im Zentrum des Brennraums Große Tropfen: Geringer Anteil an Gemischbildung, treffen auf die Brennraumwandältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'dWas sind die Unterschiede zwischen dem TEXACO- und dem WITZKY-Verfahren? Was bewirkt diese Änderung?n Sie qualitativ die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.‰-Einspritzung bei WITZKY gegen den Drall -> Größerer Gemischanteil gelangt in die Brennraummitte. -Zündkerze in der Mitte des Brennraumsringer Anteil an Gemischbildung, treffen auf die Brennraumwandältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'TAn welchem Kennwert wird die Betriebsfähigkeit eines Schichtlademotors fest gemacht?iese Änderung?nen Sie qualitativ die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.!Maximal mögliches Luftverhältnis. Drall -> Größerer Gemischanteil gelangt in die Brennraummitte.Zentrum des Brennraums Große Tropfen: Geringer Anteil an Gemischbildung, treffen auf die Brennraumwandältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'tWelche Teilsysteme müssen für den erfolgreichen Betrieb eines Schichtlademotors exakt aufeinander abgestimmt werden? die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.ˆ-Einspritzung (Ausrichtung, Druck, Verdampfungsverhalten) -Luftbewegung (Intensität) -Zündung (Zündzeitpunkt, Anordnung der Zündkerze)eringer Anteil an Gemischbildung, treffen auf die Brennraumwandältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'KAus welchem Grund werden die Motorkonzepte nach ihren Merkmalen eingeteilt?tors exakt aufeinander abgestimmt werden? die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.}-Unterschiede zwischen den Verfahren werden besser ersichtlich -Neue Verfahren sind durch die Einordnung besser zu verstehen Zündkerze)eringer Anteil an Gemischbildung, treffen auf die Brennraumwandältnis abhängig -> Schichtladung mit lambda <= 1 nur an der Zündkerze -Im Allgemeinen Einsatz von innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung)'FNach welchen Merkmalen findet eine Einordnung von Hybridmotoren statt?eilt?tors exakt aufeinander abgestimmt werden? die Tropfenbahnen für verschiedene Tropfengrößen ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.ÿÄußerlich erkennbare Merkmale: -Brennraumaufteilung (ja/nein) -Anordnung der Einlassventile (Hauptraum, Nebenraum, Beides) -Gemischbildung (Innere, Äußere, Beides) -Ort der Kraftstoffzufuhr (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Mterkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'¦Wieviele mögliche, unterschiedliche Hybridmotoren gibt es laut der Einordnung? Wieviele davon sind technisch sinnvoll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.?Möglich: 42 Sinnvoll: 25 Nein, nur sehr wenige Felder belegt. -Anordnung der Einlassventile (Hauptraum, Nebenraum, Beides) -Gemischbildung (Innere, Äußere, Beides) -Ort der Kraftstoffzufuhr (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'_Was ist das Ziel aller Hybridverfahren gemeinsam? Wird es im gesamten Betriebsbereich erreicht?ind technisch sinnvoll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen._Entdrosselter Betrieb, wird nur bei Teil- und Volllast erreicht, darunter Drosselung notwendig.Hauptraum, Nebenraum, Beides) -Gemischbildung (Innere, Äußere, Beides) -Ort der Kraftstoffzufuhr (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'cMit welchem Luftverhältnis wird ein Schichtlademotor bei Abforderung der Maximalleistung betrieben?technisch sinnvoll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen. Lambda = 1ter Betrieb, wird nur bei Teil- und Volllast erreicht, darunter Drosselung notwendig.Hauptraum, Nebenraum, Beides) -Gemischbildung (Innere, Äußere, Beides) -Ort der Kraftstoffzufuhr (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'RBitte beschreiben Sie das BAUDRY-Verfahren und fertigen Sie eine Prinzipskizze an.istung betrieben?technisch sinnvoll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.ÁSkizze... -Zusatzrohrleitung für jeden Zylinder, durch die fettes Gemisch eingespritzt wird -Steuerung über Ventilhub (-> nicht variabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'qWelche möglichen Anordnungen der Zündkerze gibt es beim BAUDRY-Verfahren und welche bringt die besten Ergebnisse?voll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.jSkizze... (Oben rechts/links, unten rechts/links) Zündkerze unten rechts am besten (Lambda = 1,8 möglich)ber Ventilhub (-> nicht variabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'NVon welchen Parametern hängt das Durchbrennverhalten beim BAUDRY-Verfahren ab?elche bringt die besten Ergebnisse?voll? Werden die möglichen Verfahren alle angewendet?ein und erklären Sie den jeweiligen Anteil an der Gemischbildung.inzeichnen.ƒ-Durchmesser der Zusatzrohrleitung -Ausrichtung des Endstücks -Abstand vom Einlassventilteller -Verhältnis m_K,Zusatz/m_K,Gesamtariabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'ÖBitte zeichnen Sie in einem Diagramm den Verlauf des effektiven Wirkungsgrads über der effektiven Leistung des -BAUDRY-Verfahrens -Gedrosselter Lambda=1-Ottomotor -Gedrosselter Ottomotor mit Lambda für eta_e,maxr Gemischbildung.inzeichnen. Diagramm...r der Zusatzrohrleitung -Ausrichtung des Endstücks -Abstand vom Einlassventilteller -Verhältnis m_K,Zusatz/m_K,Gesamtariabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'›Welches Luftverhältnis wird beim BAUDRY-Verfahren zum Leerlauf hin eingestellt und wie? Wie ist die Ladungsschichtung beim BAUDRY-Verfahren zu beurteilen?Ottomotor -Gedrosselter Ottomotor mit Lambda für eta_e,maxr Gemischbildung.inzeichnen.~-Lambda auf ~1,55 durch Drosselung verringert -Keine klar definierte Schichtung erreichbar (Stets vorhandene Ladungsbewegung)esamtariabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'üBitte zeichnen Sie für homogenes und inhomogenes Gemisch in jeweils einem Diagramm: -Zündzeitpunkt = f(P_e) -T_Abgas = f(P_e) -Standardabweichung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e) Diagramme...~1,55 durch Drosselung verringert -Keine klar definierte Schichtung erreichbar (Stets vorhandene Ladungsbewegung)esamtariabel) -Durch Haupteinlass Gemisch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'LWas ist das Ziel des TEXACO-Verfahrens? Wie wird versucht, es zu erreichen?agramm: -Zündzeitpunkt = f(P_e) -T_Abgas = f(P_e) -Standardabweichung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)¤Klopffreier Betrieb bei hohen Verdichtungsverhältnissen durch: -Direkteinspritzung -> Innenkühlung -Stehende Flammenfront -> Kein klopfgefährdetes Endgas (Skizze)isch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'cBitte erläutern Sie die Funktionsweise des MAN-FM-Verfahrens inklusive einer Skizze des Brennraums. = f(P_e) -T_Abgas = f(P_e) -Standardabweichung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)ÁSkizze... -Kraftstoff aus 1-Loch-Düse als dünner Film auf die Muldenwand aufgebracht -Zündkerze dicht an Brennraumwand -Luftwirbel trägt Kraftstoff ab -Zündung erst am Ende der Einspritzung (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'XWas sind die Vor- und Nachteile des MAN-FM-Verfahrens? Wie ist der Kraftstoffverbrauch?Brennraums. = f(P_e) -T_Abgas = f(P_e) -Standardabweichung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)ÿVorteile: -Ohne Aussetzer in weiten Grenzen variierbar -Extreme Ladungsschichtung ermöglicht hohe Verdichtungsverhältnisse (bis ~16) Nachteile: -Bei Volllast kein Lambda=1-Betrieb möglich -Bei Kaltstart hohe HC-Emissionen Kraftstoffverbrauch vergleichbar mit einem DI-Diesela, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'gBitte beschreiben Sie die Funktionsweise des DEUTZ-AD-Verfahrens inklusive einer Skizze des Brennraums.(P_e) -T_Abgas = f(P_e) -Standardabweichung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)ÿSkizze... -Kraftstoff wird aus 2 Düsenbohrungen parallel zur Brennraumwand und damit quer zur Luftströmung eingespritzt -Brennraum für größere freie Strahllänge geneigt -Strahl wird vor Auftreffen auf den Boden von Luft mitgerissen und bildet periphere®n Gemischring, der an der Zündkerze vorbeiströmt -Zündung schon kurz nach Einspritzbeginn -Brennverlauf bestimmt vom Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'§Mit welchem anderen Verfahren lässt sich das DEUTZ-AD-Verfahren hinsichtlich seines Betriebsverhaltens vergleichen? Für welche Kraftstoffart eignet es sich besonders?ucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)`-Vergleichbar mit MAN-FM-Verfahren -Besonders geeignet für den Einsatz von Alkohol-Kraftstoffenuftströmung eingespritzt -Brennraum für größere freie Strahllänge geneigt -Strahl wird vor Auftreffen auf den Boden von Luft mitgerissen und bildet peripheren Gemischring, der an der Zündkerze vorbeiströmt -Zündung schon kurz nach Einspritzbeginn -Brennverlauf bestimmt vom Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'ÛBitte stellen Sie in einer Skizze die Kräfte dar, die bei WITZKY-Verfahren auf die eingespritzten Kraftstofftropfen wirken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Skizze (Trägheit, Luftkraft, Resultierende in Brennraummitte) -Im Idealfall wird eine Schichtungen mit aus ringförmigen Zonen steigenden Luftverhältnisses rund um die Zündkerze erreicht, der restliche Brennrauminhalt ist nur Luft. Voraussetzungen: -wStabiler Luftdrall, der sich auch während der Verdichtung nicht wesentlich ändert -Exakte Abstimmung des Spritzbeginnsm Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'yAus welchen Teilen bestehen der Brennräume eines Motors mit geteiltem Brennraum? Welche Parameter lassen sich variieren?n? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)äTeile: -Nebenraum -Hauptraum -Überstromkanal Parameter: -Volumenanteile von HR, NR und Kanal (z.B. bei OT) -Verhältnis l/d des Kanals -Anordnung der Einlassventile (HR, NR, HR+NR) -Art und Ort der Kraftstoffeinbringunguft. Voraussetzungen: -Stabiler Luftdrall, der sich auch während der Verdichtung nicht wesentlich ändert -Exakte Abstimmung des Spritzbeginnsm Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'Welcher Kompromiss muss bei einem Verfahren mit geteiltem Brennraum gemacht werden, wenn der Einlass im Nebenraum statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)•-Überströmkanal muss eng genug sein für die Nebenraumwirkung -Kanal muss weit genug sein, um den Luftliefergrad nicht extrem negativ zu beeinflussennung der Einlassventile (HR, NR, HR+NR) -Art und Ort der Kraftstoffeinbringunguft. Voraussetzungen: -Stabiler Luftdrall, der sich auch während der Verdichtung nicht wesentlich ändert -Exakte Abstimmung des Spritzbeginnsm Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'dWas ist bei Verfahren mit geteiltem Brennraum für die Kraftstoffeinbringung prinzipiell zu beachten? im Nebenraum statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)öEinlass zum Hauptraum: -Einbringung über Saugrohreinspritzung, Vergaser oder DI möglich Einlass zum Nebenraum: -DI oder zusätzliches Saugrohr erforderlich Einlass zum Haupt- und Nebenraum: -Versorgung kann für jeden Raum separat erfolgenungen: -Stabiler Luftdrall, der sich auch während der Verdichtung nicht wesentlich ändert -Exakte Abstimmung des Spritzbeginnsm Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'ZBitte erläutern sie das VW-PCI-Verfahren inklusive einer geeigneten Skizze des Brennraums. beachten? im Nebenraum statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Skizze -Geteilter Brennraum -Düse und Zündkerze im Nebenraum -Einlass und Auslass im Hauptraum -Im Hauptraum homogenes Gemisch angesaugt -Zündung im Hauptraum und nachfolgende Expansion der brennenden Ladung in den Nebenraum sorgt für schnelle und sÈichere Entflammung -Im Nebenraum eingespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'NStellen Sie bitte das Porsche-SKS-Verfahren anhand einer geeignete Skizze dar. Brennraums. beachten? im Nebenraum statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e) Skizze... -Einlass und Auslass zum Hauptraum mit Saugrohreinspritzung -Kleiner Nebenraum mit DI-Düse, Zündkammer und Zündkerze und sehr engem Verbindungskanalraum und nachfolgende Expansion der brennenden Ladung in den Nebenraum sorgt für schnelle und sichere Entflammung -Im Nebenraum eingespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'fBitte erläutern Sie das Honda-CVCC-Verfahren und fertigen Sie eine geeignete Skizze des Brennraums an.m Nebenraum statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Skizze... -2 Vergaser bzw. Saugrohreinspritzsysteme verwendet -2 Einlasskanäle und Einlassventile -> Jeweils Gemische mit unterschiedlichem Lambda bereitgestellt -Brenngase aus Kammer wirken wie eine Fackelzündung und sorgen für rasches Durchbrennen $der abgemagerten Ladung im Hauptraumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'˜Was hebt das Honda-CVCC-Verfahren von anderen Verfahren dieser Zeit ab? Was ist das generelle Problem von Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Einziges, jemals in Serie gebautes Verfahren -Abgesetzt wegen verschärfter Abgasvorschriften -DI/Abmagerung wird erst durch die Verwendung von Common-Rail-Systemen wieder interessant -> Hohe Variationsbreite bei der Einspritzung -> Abgasvorschriften !können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'DErläutern Sie die prizipielle Funktionsweise eines Zündstrahlmotors.ab? Was ist das generelle Problem von Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)Ù-Gemisch aus Luft und Brenngas mit hohem Lambda angesaugt -Zündung durch kleine Menge zusätzlich eingespritzen Diesel (1% - 5%) -Dieseleinspritzung im Haupt- oder zusätzlichem Nebenraum -Einsatz in Stationäranlagender Einspritzung -> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'#Was ist der Vorteil von Gasmotoren?ionsweise eines Zündstrahlmotors.ab? Was ist das generelle Problem von Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)…Sie sind gut abmagerungsfähig: Lambda hoch -> eta hoch -> NOx runter Aber: Höhere Anforderungen an Zündystemeseleinspritzung im Haupt- oder zusätzlichem Nebenraum -Einsatz in Stationäranlagender Einspritzung -> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'YWas ist der Vorteil einer Zündstrahl-Zündung gegenüber einer herkömmlichen Funkenzündung?relle Problem von Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)EZündstrahl hat ca. 10e4-fache Energie -> Bessere Abmagerungsfähigkeit -> NOx runter Aber: Höhere Anforderungen an Zündystemeseleinspritzung im Haupt- oder zusätzlichem Nebenraum -Einsatz in Stationäranlagender Einspritzung -> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'BWas soll mit der Selbstzündung homogener Gemische erreicht werden?mmlichen Funkenzündung?relle Problem von Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)êVom Dieselmotor aus: -Vermeiden der inhomogenen Diffusionsverbrennung ->Ruß- und NOx-Bildung verringern Vom Ottomotor aus: -Wirkungsgradsteigerung durch: -Höheres Lambda -Höheres Verdichtungsverhältnis -Schnellere Verbrennung-> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'kWie wird bei das Gemisch bei der Selbstzündung homogener Gemische entflammt? Wie läuft die Verbrennung ab?Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)²-Entflammung durch Selbstzündung bei hohem Verdichtungsverhältnis -Entflammung in ganzen Brennraum gleichzeitig -Sehr schnelle Verbrennung (Annäherung an Gleichraumverbrennung)-Höheres Verdichtungsverhältnis -Schnellere Verbrennung-> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'DWelche Probleme treten bei der Selbstzündung homogener Gemische auf?tflammt? Wie läuft die Verbrennung ab?Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)–-Kontrolle und Steuerung des Brennbeginns schwierig / nicht möglich -Durch hohes Verdichtungsverhältnis Gefahr von Klopfschwingungen bei hohen Lastenng an Gleichraumverbrennung)-Höheres Verdichtungsverhältnis -Schnellere Verbrennung-> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'RWodurch wird der Brennbeginn bei der Selbstzündung homogener Gemische beeinflusst?läuft die Verbrennung ab?Magermotoren und was eine prizipielle Lösung? soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)œ-Kraftstoffeigenschaften (Zündwilligkeit) -Ansaugdruck -Ansaugtemperatur -Verdichtungsverhältnis -Brennraumtemperatur -Luftverhältnis -Restgasgehalt Gleichraumverbrennung)-Höheres Verdichtungsverhältnis -Schnellere Verbrennung-> Abgasvorschriften können besser eingehalten werden.aumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'¢Was ist das Entwicklungsziel hinsichtlich der Selbstzündung homogener Gemische? Welche Ansätze gibt es und welche Verbesserungen lassen sich theoretisch erzielen?t erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Kombination von Selbstzündung und hoher Verdichtung bei Teillast und Fremdzündung und geringerer Verdichtung bei hoher Last -> Variables Verdichtungsverhältnis notwendig Realisierung: Kurbelwellenträger verschieblich gestalten (Skizze) ErreichbarZum Zündzeitpunkt soll eine möglichst kompakte, zündfähige Gemischwolke an der Zündkerze vorliegen -Ermöglicht von allen Verfahren die exakteste Schichtungftdrall, der sich auch während der Verdichtung nicht wesentlich ändert -Exakte Abstimmung des Spritzbeginnsm Verlauf der thermischen Mischung und der Einspritzung'>Was sind die Probleme einer strahlgeführten Ladungsschichtung?sschichtung. Fertigen Sie außerdem eine Skizze an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Sehr stark abhängig von Strahlcharakteristik (Reagiert empfindlich auf Fertigungstoleranzen der Düse) -Verkokungen an der Düse durch niedrige Verbrennungstemperaturen bei Teillast und Leerlauf -Verkokungen an der Zündkerze -Zündkerze durch direkten KrÙaftstoffkontakt thermisch hoch belastet (Thermoschock) -Bei kleinen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch geringe Luftbewegung -Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'ZBitte beschreiben Sie das Prinzip einer wandgeführten Einspritzung inklusive einer Skizze.ßerdem eine Skizze an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)è-Krafststoff wird bewusst an der Wand entlang geführt ->Zerstäubung durch Aufprall ->Verdampfung durch hohe Wandtemperatur -Gemisch wird anschließend durch die Luftbewegung und Wandkontur zur Zündkerze geleitet und dort entzündetkerze durch direkten Kraftstoffkontakt thermisch hoch belastet (Thermoschock) -Bei kleinen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch geringe Luftbewegung -Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '3Was sind Probleme einer wandgeführten Einspritzung?en Einspritzung inklusive einer Skizze.ßerdem eine Skizze an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Langer Weg bis zur Zünbkerze ->Starke Luftbewegung bei allen Drehzahlen benötigt ->Genaue Abstimmung von Einspritz- und Zündzeitpunkt nötig -Bei Kaltstart und Warmlauf hohe HC-Emissionen durch Kraftstoffanlagerungen an Zylinderwand und Kolbenboden -DDurch früher Einspritzung gelangt der Kraftstoff in die Quetschspalte Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch geringe Luftbewegung -Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'YBitte beschreiben Sie die luftgeführte Einspritzung und fertigen Sie eine Skizze dazu an..ßerdem eine Skizze an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Kompromisslösung zwischen Strahl- und Wandführung -Düse und Zündkerze weit entfernt, Düse jedoch in Richtung Kerze ausgerichtet -Brennraumkontur so gewählt, dass Strahlausbreitung und Luftbewegun begünstigt werden -Kraftstoff-Transport durch Luftbeweg8ung -Vermeiden von Wandkontakt -> geringe HC-Emissionenuetschspalte Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch geringe Luftbewegung -Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'cWelcher Faktor ist für alle DI-Verfahren entscheidend und wie wirkt er sich auf den Liefergrad aus?ne Skizze an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)9-Ladungsbewegung ist entscheidend ->Reduziert Liefergrad und Zündkerze weit entfernt, Düse jedoch in Richtung Kerze ausgerichtet -Brennraumkontur so gewählt, dass Strahlausbreitung und Luftbewegun begünstigt werden -Kraftstoff-Transport durch Luftbewegung -Vermeiden von Wandkontakt -> geringe HC-Emissionenuetschspalte Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch geringe Luftbewegung -Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'kWelche Verfahren zur Erzeugung einer Ladungsbewegung gibt es (Zeichnung und Beschreibung der Realisierung)?e an.otoren.ken? Welche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Drallverfahren (Strömung spiralförmig um Zylinderachse): Meist 2 Kanäle, von deinen einer bei Teillast abgeschaltet wird -Tumble-Verfahren (Strömung walzenförmig parallel zur Kurbelwellenachse): Horizontale Teilung der Einlasskanäle, wobei eine Hälf…te mit einer Klappe verschlossen werden kann Position und Geometrie der Klappe müssen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '¯Welche Einspritzdüsen gibt es? Wie unterscheiden sie sich hinsichtlich der Möglichkeiten zur: -Strahlformung -Strahlneigung -Sicherheit gegen Verkokung -Strahlaufbereitungrden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)°1) Viellochdüse (Skizze) -hoch, -mittel, -schlecht, -schlecht 2) A-Düse (Skizze) -mittel, -schlecht, -sehr gut, -mittel 3) I-Düse (Skizze) -gut, -sehr gut, -gut, -sehr gutzur Kurbelwellenachse): Horizontale Teilung der Einlasskanäle, wobei eine Hälfte mit einer Klappe verschlossen werden kann Position und Geometrie der Klappe müssen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '€Wie ist der Sauterdurchmesser definiert und wie verhält er sich in Abhängigkeit vom Druck im Kraftstoffsystem und der Motorlast?Sicherheit gegen Verkokung -Strahlaufbereitungrden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)sd_23 = Volumen aller Tropfen / Oberfläche aller Tropfen Sinkt linear mit dem Druck Ist kleiner bei höherer Last-mittel 3) I-Düse (Skizze) -gut, -sehr gut, -gut, -sehr gutzur Kurbelwellenachse): Horizontale Teilung der Einlasskanäle, wobei eine Hälfte mit einer Klappe verschlossen werden kann Position und Geometrie der Klappe müssen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '¬Bitte vergleichen Sie die 3 Verfahren zur Direkteinspritzung untereinander und mit einer herkömmlichen Saugrohreinspritzung hinsichtlich Verbrauchspotenzial und Emissionen.ungrden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Alle Verfahren bringen ca. 10-20% Verbrauchseinsparung gegenüber SRE -Bei strahlgeführten Verfahren sehr späte Einspritzung -> schlechtere Gemischbildung -> Mehr Ruß als bei anderen Verfahren -HC-Emissionen sind bei allen DI-Verfahren etwas höher als b ei der SREer Klappe verschlossen werden kann Position und Geometrie der Klappe müssen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'ùBitte zeichnen Sie zum Vergleich zwischen Direkt- und Saugrohreinspritzung folgende Diagramme mit jeweils Kurven für beide Verfahren: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ÿDiagramme... -Bei DI höhere Spitzendrück wegen höherer Luftmasse -Bei DI geringerer Zündverzug wegen fetter Gemischwolke an der Zündkerze -Trotzdem frühere Zündung, da sich die Energieumsetzung bei Erreichen der mageren Gebiete verlangsamt ->50%-PunktS liegt ungünstig -Bei DI mit hohen Luftverhältnis geringe Verbrennungstemperaturensen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '[Bitte vergleichen Sie Direkt- und Saugrohreinspritzung hinsichtlich des Leerlaufverhaltens.me mit jeweils Kurven für beide Verfahren: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)Y-Höhere Laufruhe bei DI -> n_LL kann verringert werden -> Geringerer Kraftstoffverbrauchdverzug wegen fetter Gemischwolke an der Zündkerze -Trotzdem frühere Zündung, da sich die Energieumsetzung bei Erreichen der mageren Gebiete verlangsamt ->50%-Punkt liegt ungünstig -Bei DI mit hohen Luftverhältnis geringe Verbrennungstemperaturensen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke '‚Welchen Nachteil hat ein Direkteinspritzer mit Schichtladung gegenüber einem Saugrohreinspritzer hinsichtlich der Abgasemissionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)¡-Durch hohen Sauerstoffanteil stärkere NOx-Bildung -Geringere Abgastemperaturen -> Schlechtere Nachbehandlung -Gefahr der Rußbildung durch heterogene Mischungndung, da sich die Energieumsetzung bei Erreichen der mageren Gebiete verlangsamt ->50%-Punkt liegt ungünstig -Bei DI mit hohen Luftverhältnis geringe Verbrennungstemperaturensen genau auf das Brennverfahren abgestimmt werden-Bei hohen Drehzahlen schlechte Gemischbildung durch Verwehung der Kraftstoffwolke 'lWelche Betriebsstrategie wird bei Direkteinspritzern meist angewendet? Wovon wird diese maßgeblich bestimmt?h der Abgasemissionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ÿTeillast: -Schichtladebetrieb mit Abgasrückführung zur NOx-Reduzierung Schwachlast und Leerlauf: -Teilweise Drosselung für höhere Abgastemperaturen (Bessere Wirkungsweise des Katalysators) Höhere Lasten: -Umschalten auf Homogenbetrieb mit Lambda=ý1 wegen hoher Rußbildungsgefahr Übergang Schichtladung <-> Lambda-1-Betrieb: -Homogen-mager-Betrieb mit Lambda=1,4-1,7 -Moduswechsel erfordert momentengesteuerte Motorsteuerung Betriebsstrategie maßgeblich von den Emissionsvorschriften bestimmt.'xBitte vergleichen Sie den Direkteinspritzer mit einem herkömmlichen Ottomotor in Hinblick auf die auftretenden Verluste.missionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)à-DI hat geringere LW-Verluste wegen Entdrosselung -Isolierte Verbrennung -> Geringere Wandwärmeverluste -Abgasverluste durch höheren Abgasmassenstrom höher -Höherer indizierter Mitteldruck führt zu höherem Reibmitteldruck auf Homogenbetrieb mit Lambda=1 wegen hoher Rußbildungsgefahr Übergang Schichtladung <-> Lambda-1-Betrieb: -Homogen-mager-Betrieb mit Lambda=1,4-1,7 -Moduswechsel erfordert momentengesteuerte Motorsteuerung Betriebsstrategie maßgeblich von den Emissionsvorschriften bestimmt.'OWelches Problem ergibt sich für die Abgasnachbehandlung bei Schichtlademotoren?n Hinblick auf die auftretenden Verluste.missionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)·-Großer Lambda-Bereich stellt hohe Anforderungen an das Nachbehandlungssystem -Bei Lambda > 1 arbeitet der 3-Wege-Kat nur noch als Oxidationskatalysator (oxidiert nur noch CO und HC)teldruck führt zu höherem Reibmitteldruck auf Homogenbetrieb mit Lambda=1 wegen hoher Rußbildungsgefahr Übergang Schichtladung <-> Lambda-1-Betrieb: -Homogen-mager-Betrieb mit Lambda=1,4-1,7 -Moduswechsel erfordert momentengesteuerte Motorsteuerung Betriebsstrategie maßgeblich von den Emissionsvorschriften bestimmt.'rWelche Emissionen unterscheidet man neben den Partikelemissionen und wie entstehen sie bei einem Schichtlademotor?luste.missionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ÿCO-Emissionen: -Starke Lambda-Gradienten bei Schichtladung -CO-Bildung in fetten Zonen durch unvollständige Verbrennung HC-Emissionen -Lambda-Gradienten führen zu unvollständiger Verbrennung -Flamme kann in mageren Regionen erlöschen -Flüssiger Kraf÷tstoff, der sich an die Wand angelagert hat, verdampft verspätet und wird nicht mehr verbrannt NOx-Emissionen: -Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.';Wodurch entstehen beim Schichtlademotor Partikelemissionen?ionen und wie entstehen sie bei einem Schichtlademotor?luste.missionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)Örtlich fette Zonen im Gemisch-Gradienten bei Schichtladung -CO-Bildung in fetten Zonen durch unvollständige Verbrennung HC-Emissionen -Lambda-Gradienten führen zu unvollständiger Verbrennung -Flamme kann in mageren Regionen erlöschen -Flüssiger Kraftstoff, der sich an die Wand angelagert hat, verdampft verspätet und wird nicht mehr verbrannt NOx-Emissionen: -Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'7Auf welche Weise lassen sich NOx-Emissionen verringern?nen?ionen und wie entstehen sie bei einem Schichtlademotor?luste.missionen?en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)7-Abgasrückführung -NOx-Speicher-Reduktions-Katalysatordung -CO-Bildung in fetten Zonen durch unvollständige Verbrennung HC-Emissionen -Lambda-Gradienten führen zu unvollständiger Verbrennung -Flamme kann in mageren Regionen erlöschen -Flüssiger Kraftstoff, der sich an die Wand angelagert hat, verdampft verspätet und wird nicht mehr verbrannt NOx-Emissionen: -Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'‚Bitte stellen Sie in einem Diagramm den Verlauf der Schadstoffemissionen CO, HC und NOx in Abhängigkeit des Luftverhältnisses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e) Diagramm...ührung -NOx-Speicher-Reduktions-Katalysatordung -CO-Bildung in fetten Zonen durch unvollständige Verbrennung HC-Emissionen -Lambda-Gradienten führen zu unvollständiger Verbrennung -Flamme kann in mageren Regionen erlöschen -Flüssiger Kraftstoff, der sich an die Wand angelagert hat, verdampft verspätet und wird nicht mehr verbrannt NOx-Emissionen: -Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'dBitte stellen Sie das Prinzipbild eines NSR-Katalysators dar. Beschreiben Sie seine Funktionsweise.eit des Luftverhältnisses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ÿEinspeicherung (Magerbetrieb): -NO wird am Edelmetall mit Sauerstoff zu NO2 oxidiert -NO2 lagert sich unter Nitratbildung am Speichermaterial an (NO2 + MeO = MeNO3) Effektivität der Nitratbildung sinkt bis zu Sättigung -> Umschalten auf fetten Betriebr: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'@Welche Kriterien gibt es zur Beurteilung eines NSR-Katalysators?eschreiben Sie seine Funktionsweise.eit des Luftverhältnisses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)þ-NOx-Kapazität -NOx-Speicher-Regenerationsfähigkeit -Arbeitstemperaturen für Speicherung und Regeneration -Maximale Temperaturstabilität -Schwefelresistenz/Regeneriebarkeit -Konvertierungen im Lambda-1-Betrieb -HC/CO-Konvertierungen im Magerbetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'(Welche Vorteile hat ein NSR-Katalysator? eines NSR-Katalysators?eschreiben Sie seine Funktionsweise.eit des Luftverhältnisses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)[-Hohe NOx-Reduktionsraten bei Lambda > 1 (stationär bis über 90%) -Integrierter 3-Wege-Katund Regeneration -Maximale Temperaturstabilität -Schwefelresistenz/Regeneriebarkeit -Konvertierungen im Lambda-1-Betrieb -HC/CO-Konvertierungen im Magerbetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'KWelche Aufgaben hat die Motorsteuerung bei der Regeneration eines NSR-Kats?Sie seine Funktionsweise.eit des Luftverhältnisses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ø-Ermitteln der aktuell gespeicherten NOx-Masse -Auslösen des Phasenwechsels (Speicherung <-> Regeneration) -Ermitteln der erfolderlichen Regenerationszeit und des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'xBitte stellen Sie in einem Bild das Abgassystem eines Schichtlademotors mit den Eingriffsstellen der Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ŸBild... Motor mit AGR-Ventil und Einspritzdüsen -> Breitband-Lambda-Sonde -> 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'*Wie ist die Raumgeschwindigkeit definiert?ystem eines Schichtlademotors mit den Eingriffsstellen der Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)3RG = Volumenstrom / Volumen [RG] = m³/(h*m³) = 1/h Breitband-Lambda-Sonde -> 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'eBitte stellen Sie den Verlauf der NOx-Emissionen über der Zeit (Speicher- und Regenrationsphase) dar.Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e) Diagramm...nstrom / Volumen [RG] = m³/(h*m³) = 1/h Breitband-Lambda-Sonde -> 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.',Wovon ist die umgesetzte NOx-Masse abhängig?onen über der Zeit (Speicher- und Regenrationsphase) dar.Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)D-NSR-Kat -Motorparameter -Speicherdauer -Regenerationsdauer -...-Sonde -> 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'IWas wird von der Speicher- und Regenerationsdauer maßgeblich beeinflusst? und Regenrationsphase) dar.Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)Der Kraftstoffverbrauch.r -Speicherdauer -Regenerationsdauer -...-Sonde -> 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'JWarum gibt es bei der Regeneration eines NSR-Kats zunächst einen NOx-Peak?und Regenrationsphase) dar.Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)MEs wird auch O2 freigesetzt, das einen Teil des Reduktionsmittels verbraucht. 3-Wege-Kat -> Temperatursensor -> NRS-Kat -> 2-Punkt-Lambda-Sonde oder NOx-Sensord des Luftverhältnisses dabei -Vermeiden von Laststprüngen -Diagnose des Systemzustandsetriebb: -Nitrat zerfällt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'DWie wirkt sich Schwefel im Kraftstoff auf einen NSR-Katalysator aus?-Peak?und Regenrationsphase) dar.Motorsteuerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ÿ-Schwelfel "vergiftet" den NSR-Kat -Wird genauso gespeichert wie NOx und verbraucht somit das Speichermaterial -Sulfate sind thermisch höher beständig als Nitrate -> Desulfatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'lWelche Anforderungen ergeben sich aus der Betriebsstrategie eines Direkteinspritzers für die Motorsteuerung?euerung dar.isses dar.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)¯-Einspritzung muss zwischen früh (Homogenbetrieb) und spät (Schichtladebetrieb) verstellt werden -Angesaugte Luftmasse für unteren Lastbereich von Gaspedalstellung entkoppelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'€Welches Einspritzsystem wird bei Direkteinspritzern verwendet? Wie erfolgt die Erfassung der Luftmasse und des Gemischzustands?r.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)’Einspritzsystem: Hochdruck-Speichereinspritzsystem (Common Rail) Luftmasse: Heißfilm-Luftmassenmesser Gemischkontrolle: Breitband-Lambda-Sonden Gaspedalstellung entkoppelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'EWelche grundsätzlichen Eingriffsmöglichkeiten hat die Motorsteuerung?rfolgt die Erfassung der Luftmasse und des Gemischzustands?r.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)-Luft -Kraftstoff -Zündwinkelchereinspritzsystem (Common Rail) Luftmasse: Heißfilm-Luftmassenmesser Gemischkontrolle: Breitband-Lambda-Sonden Gaspedalstellung entkoppelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'UZu welcher Größe ist das indizierte Moment im Schichtladebetrieb nahezu proportional?sung der Luftmasse und des Gemischzustands?r.en: -pV-Diagramm -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)PM_i ~ m_K Luftmenge und Variation des Zündzeitpunkts haben geringen Einfluss.eißfilm-Luftmassenmesser Gemischkontrolle: Breitband-Lambda-Sonden Gaspedalstellung entkoppelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'“Welche Grenzen gibt es für das Luftverhältnis im -Schichtladebetrieb -Homogen-mager-Betrieb? Welche Luftverhältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)uSchichtbetrieb: 1,5 - 2 Homogen-mager-Betrieb: 1,4 - 1,7 Lambda = 1 - 1,4 wegen hoher Schadstoffenstehung vermeidenrolle: Breitband-Lambda-Sonden Gaspedalstellung entkoppelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'%Welche Vorteile bietet die Aufladung?rhältnis im -Schichtladebetrieb -Homogen-mager-Betrieb? Welche Luftverhältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)¬-Moment hoch -Leistung hoch -Leistungsgewicht runter -Besserer Wirkungsgrad im oberen Lastbereich -Kraftstoffeinsparung durch "Downsizing" -Verringerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'pWie berechnet sich die effektive Leistung eines Motors? Welche Einflussgröße wird durch die Aufladung verändert?hältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)CP_e = 1/i * n * V_H * z * p_me Durch Aufladung wird p_me erhöht.irkungsgrad im oberen Lastbereich -Kraftstoffeinsparung durch "Downsizing" -Verringerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'MWarum ist die Leistungssteigerung über p_me effektiver als über die Drehzahl?wird durch die Aufladung verändert?hältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)EBauteilbeanspruchungen hängen ab von: -p_me: linear -n: quadratischkungsgrad im oberen Lastbereich -Kraftstoffeinsparung durch "Downsizing" -Verringerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'qZeichnen Sie zum Vergleich das pV-Diagramm eine aufgeladenen und eines nicht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e) Diagramm...spruchungen hängen ab von: -p_me: linear -n: quadratischkungsgrad im oberen Lastbereich -Kraftstoffeinsparung durch "Downsizing" -Verringerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.' Welche Aufladeverfahren gibt es?V-Diagramm eine aufgeladenen und eines nicht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ƒ-Mechanische Aufladung -Abgasturbolader -Verbundverfahren -Comprex-Verfahren -Hyperbar-System -eBooster -SchwingungsaufladungDownsizing" -Verringerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'9Nennen Sie Vor- und Nachteile der mechanischen Aufladung.nen und eines nicht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)—Vorteil: -gutes Ansprechverhalten Nachteile: -Abgasenergie nicht genutzt -Getriebe nötig -Bauaufwand hoch (keine freie Anordnung) -Schwingungengerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'5Nenne Sie Vor- und Nachteile der Abgasturboaufladung.ung.nen und eines nicht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)\-Konstengünstig -Nur thermodynamische Kopplung -Turboloch (schlechtes Ansprechverhalten)ig -Bauaufwand hoch (keine freie Anordnung) -Schwingungengerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'"Wie berechnet sich der Liefergrad?bgasturboaufladung.ung.nen und eines nicht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)Lambda_L = m_FZ / (rho_E * V_H)ynamische Kopplung -Turboloch (schlechtes Ansprechverhalten)ig -Bauaufwand hoch (keine freie Anordnung) -Schwingungengerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'IWie verhält sich der Liefergrad in Abhängigkeit von der Ansaugtemperatur?cht aufgeladenen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)”Steigt mit zunehmender Temperatur: -Temp-Differenz zu Bauteilen nimmt ab -> weniger Wandwärmeverluste -Isentrope Strömungsgeschwindigkeit nimmt zugengerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'UWie verhält sich der Liefergrad in Abhängigkeit von der Druckdifferenz p_ein - p_aus?enen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)tSteigt an mit steigender Druckdifferenz: -Bessere Durchspülung -Bei aufgeladenen Motoren positive Gaswechselarbeittrömungsgeschwindigkeit nimmt zugengerung der Emissionenelnatisierung erst ab ca. 650°C (NOx ab 300°C) --> Möglichst schwefelfreien Kraftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'KWie verändert sich der mechanische Wirkungsgrad des Motors durch Aufladung?n - p_aus?enen Motors in ein Diagramm.ältnisse sollten vermieden werden? -Verbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)ý-Höherer Reibmitteldruck durch höhere Belastung -Effektiver Mitteldruck steigt jedoch stärker an als Reibmitteldruck -> Mechanischer Wirkungsgrad steigt -Bei mechanisch aufgeladenen Motoren muss noch die Antriebsleistung des Laders abgezogen werdenaftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'˜Zeichnen Sie ein pV-Diagramm von einem Saugmotor und einem aufgeladenen Motor. Verdeutlichen Sie die Unterschiede, die sich beim Ladungswechsel ergeben.rbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)#Diagramm... (Positives Spülgefälle)re Belastung -Effektiver Mitteldruck steigt jedoch stärker an als Reibmitteldruck -> Mechanischer Wirkungsgrad steigt -Bei mechanisch aufgeladenen Motoren muss noch die Antriebsleistung des Laders abgezogen werdenaftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'pWovon werden M_max und P_max begrenzt? Wie kann diese Größe gesteigert werden und welche Grenzen gibt es dabei?e, die sich beim Ladungswechsel ergeben.rbrennungstemperatur über Kurbelwinkel -Energieumsatz (0-100%) über Kurbelwinkel Erläutern Sie._e)jLuftmassenstrom, steigerbar durch Aufladung. Grenzen der Aufladung: Mechanische und thermische Belastung.mitteldruck -> Mechanischer Wirkungsgrad steigt -Bei mechanisch aufgeladenen Motoren muss noch die Antriebsleistung des Laders abgezogen werdenaftstoff verwenden!lt in NO, MeO und 1/2O2 -NO wird mit HC und CO zu N2 gewandelt (NO+HC/CO+1/2O2 = 1/2N2+H2O/CO2)Örtlich sehr hohe Verbrennungstemperaturen -Hohe Sauerstoffanteil durch hohes Luftverhältnis -> Durch Abgasrückführung verringerbartimmt.'Stellen Sie qualitativ den Verlauf von Motorschlucklinien für mehrere Drehzahlen dar. Wovon wird die Neigung der Kurven maßgeblich beeinflusst?chung des Verbrennungsdrucks = f(Lambda) - ---------------------------"---------------------------- = f(P_e)UDiagramm... Beeinflussung durch Spülverluste -> Kurven weiter nach rechts geneigt.> Innenkühlung -Stehende Flammenfront -> Kein klopfgefährdetes Endgas (Skizze)isch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'ÛBitte stellen Sie qualitativ die Verdichterkennfelder eines Roots-Verdichters und eines mechanisch angetriebenen Kreiselverdichters für mehrere Drehzahlen dar. Zeichnen Sie auch die Linien konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e) Diagramme... Beeinflussung durch Spülverluste -> Kurven weiter nach rechts geneigt.> Innenkühlung -Stehende Flammenfront -> Kein klopfgefährdetes Endgas (Skizze)isch mit Lambda > 1 angesaugt (HR, NR, HR+NR, NR+HR) Die Verfahrensweise beschreibende Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'dWie konstruiert man bei mechanischer Aufladung die Betriebslinie? Was für ein Verlauf ist gewünscht?ngetriebenen Kreiselverdichters für mehrere Drehzahlen dar. Zeichnen Sie auch die Linien konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)û-Bei mech. Aufladung feste Zuordnung von n_Motor und n_Verdichter -> Betriebslinie = Verbindung der Schnittpunkte der Motorschlucklinien und Verdichterlieferlinien -Ladedruck sollte mit sinkender Drehzahl ansteigen (-> Kompensation höherer Lasten)de Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'vAus welchen Komponenten besteht ein Spiralverdichter (G-Lader)? Was sind Vor- und Nachteile dieses Verdichterkonzepts?elverdichters für mehrere Drehzahlen dar. Zeichnen Sie auch die Linien konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿKomponenten: -Gehäuse -Verdränger -Antriebswelle mit Exzenter Vorteile: -Auch bei hohen Drehzahlen nur geringe Relativgeschwindigkeiten zwischen Verdränger und Gehäuse -> Geringe Leckverluste -Teilweise innere Verdichtung -> Leise Nachteile: -&Schwierige Fertigung -Enge Toleranzen -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'½Welche Verdichter- und Turbinenbauweise wird bei Abgasturboladern im Allgemeinen eingesetzt? Welche Drehzahlen werde typischerweise erreicht und wie funktioniert die Kühlung und Schmierung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ã-Verdichter: Radialströmungsmaschine -Turbine: Zentripetalturbine -Drehzahlen: Bis über 200.000U/Min (-> Hohe Sicherheit gegen Bersten erforderlich!) -Kühlung: Wasserkühlung der Gehäusese -Schmierung: Vom Motoröl geschmiertng -> Leise Nachteile: -Schwierige Fertigung -Enge Toleranzen -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'HErklären Sie das Prinzip der Stauaufladung. Was sind Vor- und Nachteile?gemeinen eingesetzt? Welche Drehzahlen werde typischerweise erreicht und wie funktioniert die Kühlung und Schmierung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿAbgas aller Zylinder wird in einen großen Sammelbehälter geleitet und strömt dann mit näherungsweise konstantem Druck zum Abgasturbolader. Dort leistet es Arbeit an der Turbine, die in Verdichterarbeit umgesetzt wird. Vorteil: -Kaum Druckpulsation vorO ATL Nachteil: -Erhebliche Wärmeverluste durch langen Weg vom Motor zum ATLselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'BErklären Sie das Prinzip der Stoßaufladung inklusive einer Skizze.teile?gemeinen eingesetzt? Welche Drehzahlen werde typischerweise erreicht und wie funktioniert die Kühlung und Schmierung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Enge Leitungen zwischen Zylinderauslass und Turbine -> Hohe Strömungsgeschwindigkeiten sollen aufrecht erhalten bleiben (vergl. Stauaufladung) -Skizze... -Druckpulsation vor der Turbine muss vermieden werden -> Zusammenfassen mehrerer Zylinder, sodass Ésich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'aSkizzieren Sie einen Pulse-Konverter und benennen Sie die einzelnen Teile. Wo wird er eingesetzt?he Drehzahlen werde typischerweise erreicht und wie funktioniert die Kühlung und Schmierung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)˜-Skizze... (Ejektor, Mischrohr, Diffusor) -Mischen von Abgasströmen verschiedener Zylinder vor einem ATL, ohne dass diese sich rückwirkend beeinflussen... -Druckpulsation vor der Turbine muss vermieden werden -> Zusammenfassen mehrerer Zylinder, sodass sich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'·Geben Sie an, von welchen Einflussgrößen die 1. Hauptgleichung der Abgasturboaufladung abhängt und stellen Sie diese qualitativ in einem Diagramm dar. Bennen Sie die einzelnen Größen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ü- p2/p1 = f(p5/p6, eta*_ges*T5/T1) - Diagramm... - p2/p1 -> Verdichterdruckverhältnis - p5/p6 -> Turbinendruckverhältnis - eta*_ges = eta_is,V*eta_m,V*m_Punkt,A/m_punkt,V - T5 -> Abgastemperatur vor Turbine - T1 -> Lufttemperatur vor Verdichter ss sich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'OWas muss formelmäßig erfüllt sein, damit sich ein positives Spülgefälle ergibt?fladung abhängt und stellen Sie diese qualitativ in einem Diagramm dar. Bennen Sie die einzelnen Größen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e))eta*_ges*T5/T1 = 1....1,2 ("Büchi-Punkt")gramm... - p2/p1 -> Verdichterdruckverhältnis - p5/p6 -> Turbinendruckverhältnis - eta*_ges = eta_is,V*eta_m,V*m_Punkt,A/m_punkt,V - T5 -> Abgastemperatur vor Turbine - T1 -> Lufttemperatur vor Verdichter ss sich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'AWomit wird die Durchströmung der Turbine eines ATL gleichgesetzt?efälle ergibt?fladung abhängt und stellen Sie diese qualitativ in einem Diagramm dar. Bennen Sie die einzelnen Größen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)@Durchströmung einer Drossel -> isentroper Ersatzquerschnitt A_sTrdichterdruckverhältnis - p5/p6 -> Turbinendruckverhältnis - eta*_ges = eta_is,V*eta_m,V*m_Punkt,A/m_punkt,V - T5 -> Abgastemperatur vor Turbine - T1 -> Lufttemperatur vor Verdichter ss sich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'Von welchen Größen ist die 2. Hauptgleichung der Abgasturboaufladung abhängig? Fügen Sie bitte auch eine qualitative Skizze an. in einem Diagramm dar. Bennen Sie die einzelnen Größen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)o- m_punkt,A*wurzel(T5)/p5 = A_sT*f(p5/p6) - (Abgasstrom, Gaszustand) = f(A_sT, Druckverhältnis) - Diagramm...ckverhältnis - eta*_ges = eta_is,V*eta_m,V*m_Punkt,A/m_punkt,V - T5 -> Abgastemperatur vor Turbine - T1 -> Lufttemperatur vor Verdichter ss sich lückenlose Auspuffvorgänge ohne gegenseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'IBeschreiben Sie stichpunktartig das Vorgehen bei der Auslegung eines ATL.ngig? Fügen Sie bitte auch eine qualitative Skizze an. in einem Diagramm dar. Bennen Sie die einzelnen Größen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Gegeben: Leistungssteigerung bei Auslegedrehzahl -> Motorschlucklinie ergibt m_punkt,V und m_punkt,A -> Leistungssteigerung ergibt p2/p1 -Ermitteln des benötigten p5/p6 und A_sT aus 1. und 2. Hauptgleichung -> Wahl einer Turbine, die die Anforderunge(n am besten erfüllt (Verdichterkennfeld)enseitige Beeinflussung ergeben (Optimal für 4Takt: Zusammenfassen von 3 Zylindern mit jeweil 240°KW Zündabstand) -Besseres Ansprechverhalten als Stauaufladung'±Was geschieht bei einem ATL-Motor, wenn die Drehzahl sinkt, alle anderen Einflussgrößen wie Lambda und T5 jedoch konstant bleiben? Wie kann man diesem Verhalten entgegensteuern?rößen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-m_punkt,A und m_punkt,V sinken -> p5/p6 und p2/p1 sinken -> Das Drehmoment sinkt Ladedruckabfall ist kompensierbar durch: -Verkleinerung von A_sT (2. Hauptgleichung der Abgasturboaufladung) -Anfetten (Besser beim Diesel- als beim Ottomotor) -> T5¶ steigt -> p5 steigt (2. Hauptgl.) -> p2 steigt (1. Hauptgl.) -> p_me steigt durch höheres p2 und Anfettung selbst -Begrenzung durch Ruß- und Pumpgrenzen (siehe Verdichterkennfeld)n als Stauaufladung'‘Durch welche Ansätze kann der Drehmomentverlauf eines ATL-Motors verbessert werden? Was sind Vor- und/oder Nachteile der einzelnen Möglichkeiten?iesem Verhalten entgegensteuern?rößen.erung?konstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-ATL mit kleiner Turbine auslegen und bei hohen Drehzahlen: ->Ladeluft abblasen (Wirkungsgrad sinkt!) ->Abgas abblasen (Heutzutage üblich) ->Ladedruck durch weniger Kraftstoff begrenzen (Nur bei Dieseln möglich, Volle Leistung nicht genutzt) -Variableÿ Turbinengeometrie ->Thermodynamisch günstig, technisch aufwendig -Kombination von ATL und Resonanzaufladung für niedrige Drehzahlen ->Hoher Aufwand, Resonanz nur in kleinem Bereich wirksam -Registeraufladung -Hyperbar-System -> Geringer Wirkungsgr ' Hilfsenergie zur schnelleren Beschleunigung des ATL nötigtoff begrenzen (Nur bei Dieseln möglich, Volle Leistung nicht genutzt) -Variable Turbinengeometrie ->Thermodynamisch günstig, technisch aufwendig -Kombination von ATL und Resonanzaufladung für niedrige Drehzahlen ->Hoher Aufwand, Resonanz nur in kleinem Bereich wirksam -Registeraufladung -Hyperbar-System -> Geringer Wirkungsgr 'oWelches Verfahren setzt man bei Dieselmotoren ein, um den Hochlauf des ATL zu beschleunigen und was bewirkt es?um statt findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)¸Drucklufteinblasung ins Ansaugsystem -Ventil verhindert Rückströmen in den Verdichter ->Kurzzeitig hoher Ladedruck -> Drehmoment steigt -> Abgasmassenstrom steigt -> Ladedruck steigtmmer wirken wie eine Fackelzündung und sorgen für rasches Durchbrennen der abgemagerten Ladung im Hauptraumngespritzte Kraftstoffmasse näherungsweise immer konstant -Lastregelung z.T. durch Änderung des Lambdas im Hauptraum -Drosselung bei unterer Teillast erforderlich'wWelche Möglichkeiten gibt es, bei ATL-Ottomotoren die Drosselklappe anzuordnen? Was bewirken die einzelnen Anordnungen? findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿDrosselklappe vor dem Verdichter: -Besseres Ansprechverhalten bei Teillast -> Bei geschlossener Klappe sinkt p1 -> Der Lader muss theoretisch einen höheren Volumenstrom fördern, um p2 aufzubauen -> Laderdrehzahl steigt -Gefahr, dass durch den entstehenþden Unterdruck Öl aus dem Gleitlager des ATL angesaugt wird Drosselklappe hinter dem Verdichter: -Gebräuchliche Anordnung bei Serien-PKW -Bei plötzlichem Schließen besteht die Gefahr, dass die Pumpgrenze überschritten wird (siehe Verdichterkennfeld)'FAnhand welcher Eingriffe werden ATL-Otto- und Dieselmotoren gesteuert?zuordnen? Was bewirken die einzelnen Anordnungen? findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿOtto: -Mikroprozessor steuert: ->Zündzeitpunkt ->Kraftstoffmasse ->Abgasabblasung ->Abgasrückführung -Klopfsensor steuert: ->Ladedruckverhältnis p2/p1 ->Zündzeitpunkt Diesel: -Mikroprozessor steuert: ->VTG ->AGR ->Kraftstoffmasse ->Kraftst:offdruck in Abhängigkeit von Last, Drehzahl und Ladedruckd Drosselklappe hinter dem Verdichter: -Gebräuchliche Anordnung bei Serien-PKW -Bei plötzlichem Schließen besteht die Gefahr, dass die Pumpgrenze überschritten wird (siehe Verdichterkennfeld)'OWelche motorischen Grenzen gibt es bei der Leistungssteigerung durch Aufladung? Was bewirken die einzelnen Anordnungen? findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿMechanische Beanspruchung: -p_zünd ~ p_ein -Dimensionierung von ATL-Dieseln immer nach p_zünd,max -Eventuell Verdichtungsverhältnis verkleinern (Gibt Probleme mit der Entflammung) Thermische Beanspruchung: -p2/p1 steigt -> T2 steigt -p_Zylinder stüeigt -> alpha_Zylinder steigt ->Größere Wandwärmeströme -> Größere Wärmespannungen ->Abhilfe durch Ladeluftkühler -Bei Diesel Leistungssteigerung durch höhere Kraftstoffmasse bis zu Rußgrenze -Bei Otto Leistungssteigerung durch Klopfen beschränktd)'HWelche Grenzen des Abgasturboladers gibt es bei der Leistungssteigerung?ladung? Was bewirken die einzelnen Anordnungen? findet?lche Kraftstoffverteilung soll damit erreicht werden und was sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Temperatur: Abgastemperatur darf aufgrund von Berstsicherheit und Korrosion nicht zu groß sein (T5_Diesel ~= 800-830°C) -Pumpgrenze: Maximales Ladedruckverhältnis abhängig vom Verdichtermassenstrom -Turbinendrehzahl wegen Berstgefahr begrenzt \-Aufladedruckverhältnis pro Verdichter ~= 3,5 - 4 ->Mehr mit mehrstufiger Aufladung möglichfe durch Ladeluftkühler -Bei Diesel Leistungssteigerung durch höhere Kraftstoffmasse bis zu Rußgrenze -Bei Otto Leistungssteigerung durch Klopfen beschränktd)'¼Vergleichen Sie Saug- und Turbomotoren hinsichtlich ihres typischen effektiven Mitteldrucks. In welchen Bereichen wird der Saugdruck bei Otto- und Dieselmotoren durch die Aufladung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)‡p_me ohne Aufladung ~= 8-10bar p_me mit Aufladung ~= 15-20bar Drucksteigerung Otto: 0,4-0,85bar Drucksteigerung Diesel: 0,8-1,3bare: Maximales Ladedruckverhältnis abhängig vom Verdichtermassenstrom -Turbinendrehzahl wegen Berstgefahr begrenzt -Aufladedruckverhältnis pro Verdichter ~= 3,5 - 4 ->Mehr mit mehrstufiger Aufladung möglichfe durch Ladeluftkühler -Bei Diesel Leistungssteigerung durch höhere Kraftstoffmasse bis zu Rußgrenze -Bei Otto Leistungssteigerung durch Klopfen beschränktd)'¯Was sind die Vorteile eines Ladeluftkühlers? Stellen sie den qualitativen Verlauf der Abgastemperaturen über dem Mitteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)à-Diagramm... -Weitere Leistungssteigerung -Geringere Motorkühlverluste -Verringerung der Klopfneigung von Ottomotoren -Geringere thermische Belastung -Geringere Abgastemperatur -Verringerung der NOx- und Ruß-Emissionen wegen Berstgefahr begrenzt -Aufladedruckverhältnis pro Verdichter ~= 3,5 - 4 ->Mehr mit mehrstufiger Aufladung möglichfe durch Ladeluftkühler -Bei Diesel Leistungssteigerung durch höhere Kraftstoffmasse bis zu Rußgrenze -Bei Otto Leistungssteigerung durch Klopfen beschränktd)''Wie funktioniert das Comprex-Verfahren?lers? Stellen sie den qualitativen Verlauf der Abgastemperaturen über dem Mitteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Nutzung des Prinzips, dass Druckwellen an offenen Rohrenden negativ und an geschlossenen positiv reflektiert werden -Ablauf: Zellenrad öffnet auf Luftseite und wird mit Luft gefüllt -> Dreht weiter, Luftseite schließt, Abgasseite öffnet und einströmendÿes Gas verdichtet Luft -> Luftseite öffnet, Luft wird ausgeschoben -> Abgasseite schließt, Unterdruck entsteht und zieht Abgas zurück -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'3Was sind Vor- und Nachteile des Comprex-Verfahrens?n sie den qualitativen Verlauf der Abgastemperaturen über dem Mitteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿVorteile: -Besseres Instationärverhalten als ATL (Diagramm p2/p1 = f(t)) -Günstiger Drehmomentverlauf -AGR in weiten Bereichen einfach realisierbar Nachteile: -Mechanischer Antrieb nötig -Empfindlich bei Änderung der Strömungswiderständer -Nur in† einem Punkt optimal -Maximales p2/p1 ~= 2 -Muss bei Kaltstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'>Wie ist der Schall definiert? Welche Arten von Schall gibt es?ualitativen Verlauf der Abgastemperaturen über dem Mitteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)®Schall = Mechanische Wellen kleiner Amplitude in elastischen Medien -Luftschall (Gasförmiges Medium) -Körperschall (Festes Medium) -Flüssigkeitsschall (Flüssiges Medium)scher Antrieb nötig -Empfindlich bei Änderung der Strömungswiderständer -Nur in einem Punkt optimal -Maximales p2/p1 ~= 2 -Muss bei Kaltstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'rWelche Arten des Luftschalls können unterschieden werden? In welchem Frequenzbereich nimmt der Mensch Schall wahr?itteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)‘Bereich: 16Hz-16kHz Arten: -Hörschall (Ton, Schallimpuls, Rauschen) -Lärm (Als störend empfundener Schall) -Geräusch (Wahrnehmung laut/leise)eitsschall (Flüssiges Medium)scher Antrieb nötig -Empfindlich bei Änderung der Strömungswiderständer -Nur in einem Punkt optimal -Maximales p2/p1 ~= 2 -Muss bei Kaltstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'^Welche Schallfeldgrößen gibt es? Wie hängen sie zusammen? Wie werden sie in der Luft bestimmt? Mensch Schall wahr?itteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)-Schallleistung P -Schallintensität I -P=I*A -Bestimmung über den Schalldruck -Intensitäten addieren sich am Mikrofon, Schalldrücke nichtise)eitsschall (Flüssiges Medium)scher Antrieb nötig -Empfindlich bei Änderung der Strömungswiderständer -Nur in einem Punkt optimal -Maximales p2/p1 ~= 2 -Muss bei Kaltstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'AWas ist ein Pegelwert und welche sind die wichtigsten Pegelwerte?den sie in der Luft bestimmt? Mensch Schall wahr?itteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÈPegelwert:Logarithmen von auf Referenzwerte (international festgelegt) bezogenen Größen Wichtigste Pegelwerte: -Schalldruckpegel -Schallschnellepegel -Schallintensitätspegel -Schallleistungspegelindlich bei Änderung der Strömungswiderständer -Nur in einem Punkt optimal -Maximales p2/p1 ~= 2 -Muss bei Kaltstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'0Wie wird die Lautstärke von Geräuschen bestimmt?gsten Pegelwerte?den sie in der Luft bestimmt? Mensch Schall wahr?itteldruck dar für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿ-Lautstärke nicht objektiv messbar ->Bestimmung durch Hörvergleiche in Bezug zu einem Normton bei 1kHz -> 1Phon = dB-Wert des gleich lauten Normtons -Annäherung des Frequenzgangs der menschlichen Lautstärkeempfindung durch Bewerungskurven ->A-Bewertung: für die meisten Anwendungen ->B-Bewertung für Innenräumetstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'Stellen Sie qualitativ den Frequenzgang des menschlichen Lautstärkeempfindens und den Verlauf der A- und B-Bewertungskurven dar.für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e) Diagramme...nicht objektiv messbar ->Bestimmung durch Hörvergleiche in Bezug zu einem Normton bei 1kHz -> 1Phon = dB-Wert des gleich lauten Normtons -Annäherung des Frequenzgangs der menschlichen Lautstärkeempfindung durch Bewerungskurven ->A-Bewertung für die meisten Anwendungen ->B-Bewertung für Innenräumetstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'BWelchen empfundenen Lautstärken lassen sich welche Pegel zuordnen?eempfindens und den Verlauf der A- und B-Bewertungskurven dar.für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)£sehr ruhig -> 10-20dBA (Rundfunkstudio) mäßig laut -> 50-60dBA (Büroraum) sehr laut -> 70-80dBA (Straßenverkehr) schmerzhaft laut -> 130-140dBA (Düsentriebwerk)des Frequenzgangs der menschlichen Lautstärkeempfindung durch Bewerungskurven ->A-Bewertung für die meisten Anwendungen ->B-Bewertung für Innenräumetstart umgangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.''Wie wird das Fahrzeuggeräusch bestimmt?sich welche Pegel zuordnen?eempfindens und den Verlauf der A- und B-Bewertungskurven dar.für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÿMessung aus beschleunigter Vorbeifahrt: -Anfahrt mit 75% von Nenndrehzahl bzw. 50km/h im 2. Gang bei 4-Gang-Getrieben -Nach Einfahrt in 20m lange Messtrecke Vollgas geben -Messung durch auf der Hälfte der Strecke links und rechts im Abstand von 7,5m auDfgestellte Mikrofone -Messwert = Maximaler gemessener Geräuschpegelangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'SWelchen Anteil an der Geräuschemission haben die einzelnen Teile bei PKWs und LKWs?den Verlauf der A- und B-Bewertungskurven dar.für: -Sauger -Turbo ohne LLK -Turbo mit LLKadung erhöht?sind die Voraussetzungen dafür?------------------------ = f(P_e)ÔPKW: -Motor: 40% -Auspuff (Gehäuse + Mündung): 40% -Kühlerlüfter: 10% -Reifen: 5% -Ansauggeräusch: 5% LKW: -Motor: 40% -Auspuff (Gehäuse + Mündung): 30% -Kühlerlüfter: 25% -Reifen + Ansauggeräusch: 5%cke links und rechts im Abstand von 7,5m aufgestellte Mikrofone -Messwert = Maximaler gemessener Geräuschpegelangen werden -Anbauort vorgegeben -Baugröße -Gewicht -Kosten -> Luftseite schließt, Abgasseite öffnet -> Abgas strömt aus und zieht auf wieder geöffneter Luftseite frische Luft nach.'½Bitte vergleichen Sie anhand eines Diagramms in dem Sie den Geräuschpegel über die Drehzahl auftragen qualitativ die Lautstärken von: -Ottomotor -Vorkammer-Diesel -DI-Diesel -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)vDiagramm: Otto < Vorkammer-Diesel < ATL-Diesel < DI-Diesel über weite Bereiche Bei Volllast ungefähr alle gleichlaut Motorschlucklinien und Verdichterlieferlinien -Ladedruck sollte mit sinkender Drehzahl ansteigen (-> Kompensation höherer Lasten)de Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'*Welche Geräuscharten strahlt der Motor ab?ms in dem Sie den Geräuschpegel über die Drehzahl auftragen qualitativ die Lautstärken von: -Ottomotor -Vorkammer-Diesel -DI-Diesel -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)íStrömungsgeräusche: -Auspuffmündung -Ansauggeräusch -Kühler-Lüfter-Geräusch Geräusche durch Körperschallabstrahlung -eigentliches Motorgeräusch -Abstrahlung der Auspuffanlage -> Verantwortlich für Vorbeifahr- und Innengeräuschöherer Lasten)de Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'XWelche Art der Geräuschentstehung ist besonders wichtig für den akustischen Fahrkomfort?ahl auftragen qualitativ die Lautstärken von: -Ottomotor -Vorkammer-Diesel -DI-Diesel -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)›-Leitung des Körperschalls über die Motorenlager in die Karosserie -Besonders negativ: Tieffrequente Resonanzschwingungen (einige 100Hz, z.B. Kurbelwelle)strahlung der Auspuffanlage -> Verantwortlich für Vorbeifahr- und Innengeräuschöherer Lasten)de Merkmale: -Ladungsbewegung (Ja, Nein) -Teilgemisch (Homogen, Inhomogen) -Drosselung (Ohne, Teilweise, Durchgehend)'®Man unterscheidet direkte und indirekte Geräusche. Nennen Sie Entstehungsquellen für beide Geräuscharten. Mit welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿDirekte Geräusche: -Kühlluftgebläse -Lichtmaschinenlüfter -Ansaug- und Abgasanlage -> Im Wesentlichen Strömungsgeräusche Indirekte Geräusche: -Wechselkräfte in spielbehafteten Bauteilen (Kolben, Pleuel, Kurbelwelle) -Impulsartige Öffnungs- und Sc÷hließvorgänge (Ventile, Einspritzung) -Gaskräfte (Verbrennung, Gaswechsel) -Massenkräfte -Ketten- und Zahnradtriebe -Lichtmaschine -Ölpumpe -Wasserpumpe -> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'kAuf welchem Weg entsteht das indirekte Motorgeräusch (inklusive Skizze)? Wie wird es rechnerisch behandelt?it welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿEntstehung: Kräfte und Stöße wirken auf die Motorstruktur -> Anregung von Körperschall -> Weiterleitung an die Motoroberfläche -> Oberflächenschwingungen -> Körperschall wird als Luftschall abgestrahlt Skizze... Modellvorstellung: -Lineares Übertr agungssystem -Eingang: Kraft/Stoß/Druck -Ausgang: Schalldruck in der Luft -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'EKann man mittels eines Mikrofons eine Geräuschquelle isoliert messen?e)? Wie wird es rechnerisch behandelt?it welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÇNein, am Messort stets Überlagerung der Abstrahlung mehrerer Anregungsquellen: Verbrennung + Stöße + Massenkräfte wirken auf Zylinderkopf + Kurbelgehäuse + Deckel -> Gemeinsamer gemessener Verlaufhlt Skizze... Modellvorstellung: -Lineares Übertragungssystem -Eingang: Kraft/Stoß/Druck -Ausgang: Schalldruck in der Luft -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.';Welche sind die Hauptanregungsquellen für den Körperschall?rt messen?e)? Wie wird es rechnerisch behandelt?it welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)#-Kurbeltrieb -Kolben -Ventiltrieb der Abstrahlung mehrerer Anregungsquellen: Verbrennung + Stöße + Massenkräfte wirken auf Zylinderkopf + Kurbelgehäuse + Deckel -> Gemeinsamer gemessener Verlaufhlt Skizze... Modellvorstellung: -Lineares Übertragungssystem -Eingang: Kraft/Stoß/Druck -Ausgang: Schalldruck in der Luft -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'JWelche 2 Betrachtungsweisen gibt es für die Aufteilung des Motorgeräuschs?ie wird es rechnerisch behandelt?it welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Direktes Verbrennungsgeräusch aus der Anregung der Motorstruktur durch die Gaskraft -Gasdruck bewirkt Stöße zwischen spielbehafteten Bauteilen -> mechanisches Geräusch (1) -> indirektes Verbrennungsgeräusch (2) => 1) Motorgeräusch = indirektes + duirektes Verbrennungsgeräusch + mechanisches Geräusch 2) Motorgeräusch = Verbrennungsgeräusch + mechanisches Geräuscherschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'¦Wie lässt sich das Verbrennugsgeräusch messtechnisch erfassen? Welchen Teil des Verbrennungsgeräuschs (direkt/indirekt) erhalte ich jeweil beim Otto- und Dieselmotor?akustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿVerbrennungsgeräusch = Motorgesamtgeräusch - mechanisches Geräusch (Durch Schleppen näherungsweise messbar) Otto: -Direktes Verbrennungsgeräusch meist vernachlässigbar ->Indirektes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräusche Diese„l: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'VWelche Körperschallleitwege gibt es? Welcher ist am wichtigsten für das Motorgeräusch?nnungsgeräuschs (direkt/indirekt) erhalte ich jeweil beim Otto- und Dieselmotor?akustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)íÄußere Körperschallleitung: p_Zylinder -> Zylinderkopf -> Motoroberfläche Innere Körperschallleitung: p_Zylinder -> Kolben -> Pleuel -> Kurbelwelle -> Hauptlager -> Kurbelgehäuse -> Motoroberfläche -Für Motorgeräusch am wichtigstenGeräusche Diesel: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'XWelcher Frequenzbereich ist besonders wichtig für die Durchlässigkeit der Motorstruktur?ungsgeräuschs (direkt/indirekt) erhalte ich jeweil beim Otto- und Dieselmotor?akustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e) 0,5-2,5kHzperschallleitung: p_Zylinder -> Zylinderkopf -> Motoroberfläche Innere Körperschallleitung: p_Zylinder -> Kolben -> Pleuel -> Kurbelwelle -> Hauptlager -> Kurbelgehäuse -> Motoroberfläche -Für Motorgeräusch am wichtigstenGeräusche Diesel: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'‡Welche beiden Kennwerte sind kennzeichnend für das Übertragungssystem des Verbrennungsgeräuschs? Wie ist der formelmäßige Zusammenhang?eil beim Otto- und Dieselmotor?akustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)†Übertragungsmaß und Dämmmaß = f(Frequenz) Direktes Verbrennungsgeräusch = Zylinderdruck - Dämmmaß = Zylinderdruck + Übertragungsmaßuel -> Kurbelwelle -> Hauptlager -> Kurbelgehäuse -> Motoroberfläche -Für Motorgeräusch am wichtigstenGeräusche Diesel: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'ÿStellen Sie anhand zweier Diagramm beispielhaft dar, welche Bereiche des Zylinderdruckverlaufs eine Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?€-Diagramme... -Härterer Verlauf: Größerer Druckgradient bei Zündung, p_max höher -Parallelverschiebung des Spektrums nach obenngsmaßuel -> Kurbelwelle -> Hauptlager -> Kurbelgehäuse -> Motoroberfläche -Für Motorgeräusch am wichtigstenGeräusche Diesel: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'aWelchen Einfluss hat die Last auf den Verlauf des Anregungsspektrums bei Otto- und Dieselmotoren?ne Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?\-Otto: Quantitätsregelung -> Hoher Einfluss -Diesel: Qualitätsregelung -> Geringer Einflussverschiebung des Spektrums nach obenngsmaßuel -> Kurbelwelle -> Hauptlager -> Kurbelgehäuse -> Motoroberfläche -Für Motorgeräusch am wichtigstenGeräusche Diesel: -Hohe maximale Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'KNennen Sie Möglichkeiten, wie man das Verbrennungsgeräusch verbessern kann.to- und Dieselmotoren?ne Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿ-Anregung reduzieren -Innere Körperschallleitung verbessern ->Höhere Steifigkeit der Hauptlager in Motorquerrichtung durch: -Bessere Anbindung -Verrippung -Größere Radien zwischen Seitenwand und Lagersteg -Ändern der Einspritzung (z.B. mit Voreinspritzung)le Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'DWelches ist das wichtigsten, vom Zylinderkopf abgestrahlte Geräusch?n kann.to- und Dieselmotoren?ne Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?Ventiltriebsgeräusch -Innere Körperschallleitung verbessern ->Höhere Steifigkeit der Hauptlager in Motorquerrichtung durch: -Bessere Anbindung -Verrippung -Größere Radien zwischen Seitenwand und Lagersteg -Ändern der Einspritzung (z.B. mit Voreinspritzung)le Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.']Was sind die bewegten Funktionsgruppen, die für das mechanische Geräusch verantwortlich sind?ren?ne Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?<-Ventiltrieb -Kurbeltrieb -Zahnräder -Ketten -Zahnriemen ->Höhere Steifigkeit der Hauptlager in Motorquerrichtung durch: -Bessere Anbindung -Verrippung -Größere Radien zwischen Seitenwand und Lagersteg -Ändern der Einspritzung (z.B. mit Voreinspritzung)le Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'KWie entsteht das mechanische Geräusch durch den Kolben und den Ventiltrieb?rantwortlich sind?ren?ne Ottomotors welche Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?ˆKolben: Stöße durch Anlagewechsel zwischen Kolben und Zylinderrohr Ventiltrieb: Stöße zwischen Ventilsitz und Ventil beim Schließenre Anbindung -Verrippung -Größere Radien zwischen Seitenwand und Lagersteg -Ändern der Einspritzung (z.B. mit Voreinspritzung)le Druckgradienten -> Nicht vernachlässigbar -Direktes Verbrennungsgeräusch = Motorgeräusch - mechanische Geräuschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'vWie entsteht das mechanische Geräusch durch Zahnräder, Ketten und Zahriemen? Ordnen Sie die Geräusche nach Lautstärke.Bereiche des Zylinderdruckspektrums beeinflussen. Wie sieht ein "härterer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿZahnräder: -Eingriffsstöße aus Antriebs- und Wechseldrehmomenten -Radiale Beanspruchung der Wellenlager Ketten: -Stöße beim Zahneingriff -Kettenschwingungen Zahnriemen: -Aufschlagen des Riemengrunds auf die Zahnköpfe der Räder -Luftschall mit €hochfrequenten Anteilen an der Riemeneinlaufstelle des treibenden Rads (4-10kHz) Lautstärke: Zahnräder > Ketten > Zahnriemenschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'»Stellen Sie in einem Diagramm den Verlauf des Ventilwegs, der Ventilgeschwindigkeit und der Ventilbeschleunigung dar. Welches Element des Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?f-Diagramm... -Nocken beschleunigt -> Feder verzögert -> Feder beschleunigt -> Nocken verzögert -> ...ger Ketten: -Stöße beim Zahneingriff -Kettenschwingungen Zahnriemen: -Aufschlagen des Riemengrunds auf die Zahnköpfe der Räder -Luftschall mit hochfrequenten Anteilen an der Riemeneinlaufstelle des treibenden Rads (4-10kHz) Lautstärke: Zahnräder > Ketten > Zahnriemenschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'=Welche Arten der Ventilbetätigung gibt es (inklusive Skizze)? Ventilgeschwindigkeit und der Ventilbeschleunigung dar. Welches Element des Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?©-Untenliegende Nockenwelle mit Kipphebel -Obenliegende Nockenwelle mit Kipphebel -Obenliegende Nockenwelle mit Schlepphebel -Obenliegende Nockenwelle mit Tassenstößelhnriemen: -Aufschlagen des Riemengrunds auf die Zahnköpfe der Räder -Luftschall mit hochfrequenten Anteilen an der Riemeneinlaufstelle des treibenden Rads (4-10kHz) Lautstärke: Zahnräder > Ketten > Zahnriemenschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'ˆZwischen welchen Anregungen wird bei der Entstehung des Ventiltriebsgeräuschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?­-A-Bewertete Luftschallintensität für Stoßanregung (~n³) -A-Bewertete Luftschallintensität für Kraftanregung (~n^8) -> Ventiltriebsgeräusch ist Summe der beiden Anregungenemen: -Aufschlagen des Riemengrunds auf die Zahnköpfe der Räder -Luftschall mit hochfrequenten Anteilen an der Riemeneinlaufstelle des treibenden Rads (4-10kHz) Lautstärke: Zahnräder > Ketten > Zahnriemenschetrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'DNennen Sie Möglichkeiten zur Verringerung des Ventiltriebsgeräuschs.geräuschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿKonstruktiv am Zylinderkopf: -Steife Kopplung Nockenwellenlager <-> Wasserraumdreick -Vom Seitenwänden und Stirnflächen gelöste Nockenwellenlager -Körperschallentkoppelter Ventildeckel -Weit herabgezogener Ventildeckel Änderungen an der Kinematik: -Hydraulischer Spielausgleich -Hohe Steifigkeit -Geringe Federkraft -Geringe Massen -Geringe maximale Beschleunigung -Niedrige Aufsetzgeschwindigkeitenall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'HWelche Kräfte sind bei der Entstehung des Kurbeltriebsgeräuschs wirksam?uschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?B-Gaskraft -Translatorische Massenkraft -Rotatorische Massenkraft-> Wasserraumdreick -Vom Seitenwänden und Stirnflächen gelöste Nockenwellenlager -Körperschallentkoppelter Ventildeckel -Weit herabgezogener Ventildeckel Änderungen an der Kinematik: -Hydraulischer Spielausgleich -Hohe Steifigkeit -Geringe Federkraft -Geringe Massen -Geringe maximale Beschleunigung -Niedrige Aufsetzgeschwindigkeitenall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'3Welche Schwingungen bilden sich am Kurbeltrieb aus?ebsgeräuschs wirksam?uschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?Ñ-Biegeschwingungen der Kurbelgehäuseseitenwand (Hauptlagerdeckel haben größte Beschleunigungspegel) -Biegeschwingungen der Kurbelwelle durch Gas- und Massenkräfte (-> Weitere Wechselkräfte in den Hauptlagern) Ventildeckel Änderungen an der Kinematik: -Hydraulischer Spielausgleich -Hohe Steifigkeit -Geringe Federkraft -Geringe Massen -Geringe maximale Beschleunigung -Niedrige Aufsetzgeschwindigkeitenall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'4Wie kann das Kurbeltriebsgeräusch verringert werden?bsgeräuschs wirksam?uschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?Ö-Steiferes Kurbelgehäuse -Entkopplung von Eigenschwingungen -Zwei Hauptlager pro Zylinder -Steifere Kurbelwelle -100% rotatorischer Massenausgleich -Gegengewichte auf jeder Wange -Torsionsdämpfer oder -tilgerildeckel Änderungen an der Kinematik: -Hydraulischer Spielausgleich -Hohe Steifigkeit -Geringe Federkraft -Geringe Massen -Geringe maximale Beschleunigung -Niedrige Aufsetzgeschwindigkeitenall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'GWas ist die Hauptursache für das Kolbengeräusch? Wie kommt es zustande??uschs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿ-Stoßvorgänge zwischen Kolben und Zylinderrohr -Resultierende Kolbenkraft wechselt bedingt durch Massen- und Gaskräfte während eines Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsäel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'IWelche allgemeinen Maßnahmen gibt es, um das Motorgeräusch zu verringern?schs unterschieden? Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?rPrimäre Maßnahmen: -Schallentstehung -Übertragungsweg -Abstrahlung Sekundäre Maßnahmen: -Dämpfung -Dämmungräfte während eines Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.']Nennen Sie Maßnahmen, die das Motorgeräusch verringern und an der Schallentstehung angreifen.Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?u-Drehzahl verringern -"Weiches" Brennverfahren -Kleine Laufspiele -"Leise" Nockenwelle -Bewegte Massen verringernte während eines Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'XNennen Sie Maßnahmen, die das Motorgeräusch verringern und am Übertragungsweg angreifen.ifen.Wie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?{-Höhere Steifigkeiten (Dickere Wände, Verrippungen) -Impedanzsprünge (Z.B. weiche Dichtungen -> Keine Körperschallleitung)rend eines Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'^Nennen Sie Maßnahmen, die das Motorgeräusch verringern und die Schallabstrahlung beeinflussen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?„-Erhöhung der Massenbelegung abstrahlender Flächen -Biegeweiche Ausführung von Deckeln -Vermeiden von Sprungstellen in Oberflächens Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'ZNennen Sie Maßnahmen, die das Motorgeräusch verringern und die Dämmung/Dämpfung betreffen.sen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?s-Abschirmen einzelner Schallquellen (Z.B. Wasserpumpe) -Teilkapselung einzelner Partien -Vollkapselung des Motorsen in Oberflächens Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'BWie verteilt sich die dem Motor zugeführte Energie näherungsweise?mung/Dämpfung betreffen.sen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?>1/3 Nutzarbeit 1/3 Abgaswärme 1/3 Durch Kühlsystem abgeführtapselung einzelner Partien -Vollkapselung des Motorsen in Oberflächens Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'PWofür ist die Kenntnis der Wärmeübertragung und deren Einflussparameter wichtig?betreffen.sen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?}-Abschätzung der thermischen Beanspruchung der Bauteile -Auslegung des Kühlsystems -Untersuchung des Wirkungsgradverhaltensflächens Arbeitsspiels öfters ihre Richtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'VWelche Arten der Wärmeübertragung kommen in Motoren vor? Was sind die Kennwerte dafür?fen.sen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?¡-Wärmeleitung -> Lambda -Konvektion -> Alpha -Strahlung (~T^4) ->Gasstrahlung beim Ottomotor ->Flammenstrahlung beim Dieselmotor durch leuchtende Rußteilchenichtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'@Welche Wärmeübertragungsart dominiert im Arbeitsraum des Motors?d die Kennwerte dafür?fen.sen.ie hängen sie jeweils von der Drehzahl ab?s Ventiltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum?Erzwungene Konvektionda -Konvektion -> Alpha -Strahlung (~T^4) ->Gasstrahlung beim Ottomotor ->Flammenstrahlung beim Dieselmotor durch leuchtende Rußteilchenichtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'Stellen Sie qualitativ den Verlauf der Massenmitteltemperatur für alle 4 Arbeitstakte eines Otto- und eines Dieselmotors in einem Diagramm dar.ltrieb sorgt jeweils für die Beschleunigung?terer" Zylinderdruckverlauf aus und wie verändert sich das Spektrum? Diagramm.. Konvektionda -Konvektion -> Alpha -Strahlung (~T^4) ->Gasstrahlung beim Ottomotor ->Flammenstrahlung beim Dieselmotor durch leuchtende Rußteilchenichtung -Je nach Drehzahl überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'ÖWelche vereinfachenden Annahmen werden für die Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten getroffen? Welche Gleichung gilt für einfache Wandformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?¼Annahmen: -Stationäre Strömung -Inkompressibles Fluid -Geometrische Ähnlichkeit -> Nu ~ Re^m * Pr^n (m~=0.8, n~=0.33) Bei Motoren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'CWofür ist die Wärmestromdichte bei Auslegung von Bauteilen ein Maß?übergangskoeffizienten getroffen? Welche Gleichung gilt für einfache Wandformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?*Wärmespannungen -> Belastung des Bauteils.ssibles Fluid -Geometrische Ähnlichkeit -> Nu ~ Re^m * Pr^n (m~=0.8, n~=0.33) Bei Motoren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'¡Zeichnen Sie qualitativ den Verlauf des mittleren Wärmeübergangskoeffizienten der Brennraumwand Alpha_i in ein Diagramm über den Kurbelwinkel für den Arbeitshub.ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum? Diagramm...ngen -> Belastung des Bauteils.ssibles Fluid -Geometrische Ähnlichkeit -> Nu ~ Re^m * Pr^n (m~=0.8, n~=0.33) Bei Motoren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.']Wie verhält sich die mittlere Wärmestromdichte eines 2-Takt-Motors zu der eine 4-Takt-Motors?nd Alpha_i in ein Diagramm über den Kurbelwinkel für den Arbeitshub.ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?²Mittlere Wärmestromdichte beim 2-Takter viel höher (bei vergleichbaren Motoren -> p_me und c_m gleich), da die doppelte Anzahl von Arbeitstakten in gleicher Zeit absolviert wird.nnugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'pAufgrund welcher Größe wird die thermische Belastung eines Bauteils abgeschätzt? Wie wird diese Größe berechnet?iagramm über den Kurbelwinkel für den Arbeitshub.ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ã-Abschätzung aus stationärem Wärmestrom mit alpha = alpha_mittel, T = T_mittel -alpha_mittel = Integral über eine Arbeisspiel von alpha(t) geteilt durch die Zeit für eine Arbeitsspiel -Ermittlung von T_mittel auf gleichem Weg oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'ÆAus welchem Gleichungen setzt sich der Gesamte Wärmedurchgang durch die Zylinderwand zum Kühlmittel zusammen? Fertigen Sie eine Skizze des Temperaturverlaufs mit alles notwendigen Beschriftungen an.ndet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?¯-Wärmeübergabg Gas -> Wand (Konvektion, Alpha_innen) -Wärmeleitung in der Wand (Wärmeleitung, Lambda) -Wärmeübergang Wand -> Kühlmittel (Konvektion, Alpha_außen) -Skizze...eitsspiel -Ermittlung von T_mittel auf gleichem Weg oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'7Wovon ist der kühlmittelseitige Wärmeübergang abhängig?ng des Wärmeübergangskoeffizienten getroffen? Welche Gleichung gilt für einfache Wandformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?C-Kühlflüssigkeit (Meist Wasser) -Strömungszustand -Siedeverhaltenche Ähnlichkeit -> Nu ~ Re^m * Pr^n (m~=0.8, n~=0.33) Bei Motoren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'nZeichnen Sie ein Diagramm, in dem Sie den Wärmeübergangskoeffizienten Alpha über dem Siedepotential auftragen.eichung gilt für einfache Wandformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum? Diagramm..igkeit (Meist Wasser) -Strömungszustand -Siedeverhaltenche Ähnlichkeit -> Nu ~ Re^m * Pr^n (m~=0.8, n~=0.33) Bei Motoren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'‹Aus welchen Kennzahlen lässt sich der Wärmeübergang abschätzen und wovon hängt die maximal von Kühlmittel übertragbare Wärmestromdichte ab?dformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?…Freie Konvektion: Nu = f(Re, Pr) Erzwungene Konvektion: Nu = f(Gr, Pr) Phi_max = f(Verdampfungswärme, rho_strich, rho_doppelstrich)toren verwendet: Woschni-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'CWelche Vorteile hat eine Wasserkühlung gegenüber einer Luftkühlung?wovon hängt die maximal von Kühlmittel übertragbare Wärmestromdichte ab?dformen und welche Gleichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?-Besserer Temperaturausgleich um Zylinder und Zylinderköpfe (Bessere Wärmeleitung im Wasser) -Wasser hat hohe Wärmekapazität -Wassermantel dämpft Geräusche-Gleichung mit Verbrennugsterm.überwiegt Massen- oder Gaskraft -> Mehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'¡Welche Art der Wasserkühlung wird heutzutage meist verwendet? Fertigen Sie eine Skizze eines Kühlkreislaufs an. Welchen Weg nimmt das Kühlwasser durch den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ß-Zwangsumlaufkühlung -Skizze... -Kühlwasserfluss: Zylinder -> Zylinderkopf -> Sammelleitung -> Thermostat -> Pumpe (Bei niedriger Temperatur) oder Kühler (Bei hoher Temperatur) -> Ölkühler -> Ladeluftkühler -> VorwärmungMehr oder weniger Richtungswechsel von F_Res -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'vAuf welche Arten kann der Kühlerlüfter angetrieben werden? Welche Vorteile hat eine Möglichkeit der Anderen gegenüber?n Weg nimmt das Kühlwasser durch den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿMöglichkeiten: -Direktantrieb durch Motor -Fremdantrieb durch E-Motor oder Hydraulikmotor Vorteile Fremdantrieb: -Einbau des Kühlers überall möglich -Drehzahlregelung des Kühlers möglich -> Läuft nur, wenn benötigt (-> Geringerer Geräuschpegel und Verbrauch)es -Aufgrund der Stellung des Kurbeltriebs ergibt sich eine Seitenkraft am Kolben, die auch ihr Richtung wechselt -> Wechseln der Anlageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'OWie werden luftbeaufschlagte Flüssigkeitskühler und Kühlwasserpumpen ausgelegt?eine Möglichkeit der Anderen gegenüber?n Weg nimmt das Kühlwasser durch den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿ-Kühlleistung der Flüssigkeitskühler auf mittlere Temperaturdifferenz bezogen (Vergrößerung durch Überdruck-Kühlsystem möglich) -Auslegung auf T_Wasser,ein - T_Wasser,aus ~= 5K -Pumpe muss bei gegebener abzuführender Wärme und Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt bestimmten Massenstrom bereitstellen -Förderhöhe: -> Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.' Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'DWas muss bei der Konstruktion luftgekühlter Motoren beachtet werden? ausgelegt?eine Möglichkeit der Anderen gegenüber?n Weg nimmt das Kühlwasser durch den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?¯-Verrippung aller wärmeabführenden Flächen notwendig -Luftführung so gestalten, dass eine gleichmäßige Luft- und Temperaturverteilung resultiert (Entsprechende Verkleidungen)5K -Pumpe muss bei gegebener abzuführender Wärme und Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt bestimmten Massenstrom bereitstellen -Förderhöhe: -> Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'—Welche Luftmengen werden bei luftgekühlten Motoren vom Kühlgebläse ungefähr durchgesetzt? Von welchen konstruktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?Y-Luftmengen ca. 20-30m³/h -delta_p abhängig von benötigter Luftmenge und Zylinderabstande gleichmäßige Luft- und Temperaturverteilung resultiert (Entsprechende Verkleidungen)5K -Pumpe muss bei gegebener abzuführender Wärme und Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt bestimmten Massenstrom bereitstellen -Förderhöhe: -> Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'+Welche Aufgaben müssen Motorenöle erfüllen?Motoren vom Kühlgebläse ungefähr durchgesetzt? Von welchen konstruktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?3-Schmieren -Kräfte übertragen -Kühlen -Abdichtennötigter Luftmenge und Zylinderabstande gleichmäßige Luft- und Temperaturverteilung resultiert (Entsprechende Verkleidungen)5K -Pumpe muss bei gegebener abzuführender Wärme und Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt bestimmten Massenstrom bereitstellen -Förderhöhe: -> Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'^Welche Teilaufgaben werden unter dem Aufgabengebiet "Schmieren" bei Motorölen zusammengefasst?welchen konstruktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?š-Reibung gering halten -Verschleiß verringern -Reibungswärme und Verschleißpartikel abführen -Eindringe von Fremdstoffen in den Schmierspalt verhindernchende Verkleidungen)5K -Pumpe muss bei gegebener abzuführender Wärme und Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt bestimmten Massenstrom bereitstellen -Förderhöhe: -> Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'bWie funktioniert die Förderung und Verteilung des Motoröls? Wodurch ist der Volumenstrom begrenzt?hen konstruktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿDruckumlaufschmierung für: -Haupt- und Pleuellager -Ventiltrieb -Rädertrieb -Hilfsaggregate (Einspritzpumpen, ATL, Wasserpumpe) Förderung per Zahnradpumpe Begrenzung des Volumenstroms durch: -Maximale Zahnkopfgeschwindigkeit (~=10m/s) -MaximalKe Sauggeschwindigkeit (~=2,5m/s) -Maximale Druckgeschwindigkeit (~=4,5m/s) Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'*Welche Kräfte muss das Motoröl übertragen?ung des Motoröls? Wodurch ist der Volumenstrom begrenzt?hen konstruktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?]Öl in Schmierspalten der Pleuellager muss gesamte Kolbenkraft auf die Kurbelwelle übertragen.te (Einspritzpumpen, ATL, Wasserpumpe) Förderung per Zahnradpumpe Begrenzung des Volumenstroms durch: -Maximale Zahnkopfgeschwindigkeit (~=10m/s) -Maximale Sauggeschwindigkeit (~=2,5m/s) -Maximale Druckgeschwindigkeit (~=4,5m/s) Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'lWelche wichtige Aufgabe übernimmt das Motoröl bei der Kühlung des Motors? Welchen Weg nimmt die Wärme dabei?uktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?ÿKühlung des Kolbens (Konstruktiv nur über Öl möglich) durch: -Öl an Zylinderwand -Im Kurbelgehäuse umherspritzendes Öl -Teilweise spezielle, auf den Kolbenboden gerichtete Öldüsen Weg des Wärmestroms: Kolben -> Kolbenringe -> Motoröl -> Zylinderwand -> Kühlwasserigkeit (~=2,5m/s) -Maximale Druckgeschwindigkeit (~=4,5m/s) Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'bTragen Sie in einer geeigneten Skizze die ungefähren Temperaturbereiche des Motoröls im Motor ein.rme dabei?uktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?dSkizze: -Zylinderwand: 200-300°C -Kolben: 150-220°C -Kurbelgehäuse: 100-180°C -Ölwanne: 80-150°C umherspritzendes Öl -Teilweise spezielle, auf den Kolbenboden gerichtete Öldüsen Weg des Wärmestroms: Kolben -> Kolbenringe -> Motoröl -> Zylinderwand -> Kühlwasserigkeit (~=2,5m/s) -Maximale Druckgeschwindigkeit (~=4,5m/s) Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'ZWelche Maßnahmen werden getroffen, um den vom Motoröl aufgenommenen Wärmestrom abzuführen?tor ein.rme dabei?uktiven Merkmalen hängt der Förderdruck ab?den Motor?ichung wird für Motoren häufig angewendet (nur Name)? aus und wie verändert sich das Spektrum?]-Abführung über Fahrtwind -> Ölwanne verrippt -Oft zusätzlich Ölkühler (Wasser-/Luftgekühlt)0-150°C umherspritzendes Öl -Teilweise spezielle, auf den Kolbenboden gerichtete Öldüsen Weg des Wärmestroms: Kolben -> Kolbenringe -> Motoröl -> Zylinderwand -> Kühlwasserigkeit (~=2,5m/s) -Maximale Druckgeschwindigkeit (~=4,5m/s) Kleine Motoren: H=2-3m -> Große Motoren: H=25-30m (Lange Leitungen)ageseite im Zylinderrohr -Je nach Drehzahl wechselt die Anlageseite 6 bis 10 mal.irekten Geräuschen.'SWas solldas Motoröl durch seine Dichtwirkung gewährleisten? Schafft es das zu 100%?s rechnerisch behandelt?it welchen Geräuschen befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Feinabdichtung zwischen Kolben, Kolbenringen und Zylinder ->Verbrennungsdruck soll mit möglichst geringen Verlusten auf Kolben übertragen werden -Trotzdem gelangen bis zu 2% der Gase ins Kurbelgehäuse ("Blow-by-gas") ->Belastung des Motoröls durch aggressive VerbrennungsprodukteStoß/Druck -Ausgang: Schalldruck in der Luft -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'Welche Aufgaben haben legierte Motoröle zusätzlich zu den 4 Grundanforderungen Dichte, Schmieren, Kühlen und Kräfte übertragen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)-Alterungsschutz -Sauberhalten des Motorinneren -Korrosions- und Rostschutz -Neutralisieren saurer Verbrennungsprodukte -Verschleißschutzerden -Trotzdem gelangen bis zu 2% der Gase ins Kurbelgehäuse ("Blow-by-gas") ->Belastung des Motoröls durch aggressive VerbrennungsprodukteStoß/Druck -Ausgang: Schalldruck in der Luft -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'lWodurch kommt eine Alterung des Motoröls zustande? Wie äußert sie sich und was kann man dagegen unternehmen? Kräfte übertragen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿUrsachen: -Hohe Betriebstemperaturen -Belastung durch Blow-by-gas -Luftmischung beim Abfließen, Abtropfen, Abschleudern und Versprühen im Motor Sauerstoff bindet sich an einzelne Kohlenwasserstoffe ->Bildung harz- oder asphaltartiger Bestandteile ->K Öl wird dicker -Verhindern/Hinauszögern durch Zugabe von Antioxidantien -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.']Wie bewerkstelligt das Motoröl ein Sauberhalten des Motorinneren und warum ist das notwendig?en unternehmen? Kräfte übertragen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Entstehung fester oder flüssiger, ölunlöslicher Rückstände bei der Verbrennung -Es muss verhindert werden, dass sie sich zusammen ballen und im Motor fest setzen (Z.B. in den Nuten der Kolbenringe) -> Werden als kleinste Partikel mittels Dispersants 9und Detergants unhüllt und im Öl in der Schwebe gehalten.von Antioxidantien -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'pWodurch entsteht im Motor eine Korrosionsgefahr und wie kann ihr mit Hilfe des Motoröls entgegen gewirkt werden?fte übertragen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)Ü-Luftfeuchtigkeit kondensiert beim Abkühlen im Motor zu Wasser -Bei der Verbrennungs wird Wasser als Produkt gebildet -> Korrosionsschutzadditive bilden auf Metallen eine dicke, pelzartige, wasserfeindliche Barriere.inste Partikel mittels Dispersants und Detergants unhüllt und im Öl in der Schwebe gehalten.von Antioxidantien -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'{Wie können mit Hilfe des Motoröls saure Verbrennungsprodukte neutralisiert werden? Was passiert, wenn dies nicht geschieht?gen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)Â-Neutralisation durch alkalische Detergent-Additive -Aus SO2 und Verbrennugswasser kann sich schwefelige oder Schwefelsäure bilden -Aus NOx und Verbrennungswasser kann Salpetersäure entstehen.wasserfeindliche Barriere.inste Partikel mittels Dispersants und Detergants unhüllt und im Öl in der Schwebe gehalten.von Antioxidantien -Weg: ((Kraft * Transferfunktion -> Körperschall) * Abstrahlfunktion) -> Luftschall-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'iWarum ist es wichtig, dem Öl Verschleißschutzadditive zuzugeben? Welche Additive gibt es zu diesem Zweck?s nicht geschieht?gen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿ-Mechanischer und korrosiver Verschleiß an Zylinderlaufbahnen, Kolben, Kolbenringen, Lagern und Ventiltrieb muss verhinder werden -Bei Dieselmotoren hoher Verschleiß durch Rußablagerungen auf den Zylinderlaufflächen -Vermindern des Verschleißes durch Extreme-Pressure- (EP) und Anti-Wear- (AW) Additive -Bilden dünne Schutzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'>Welche Kriterien gibt es zur Auswahl des richtigen Motorenöls?n? Welche Additive gibt es zu diesem Zweck?s nicht geschieht?gen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)-Qualität -Viskositätosiver Verschleiß an Zylinderlaufbahnen, Kolben, Kolbenringen, Lagern und Ventiltrieb muss verhinder werden -Bei Dieselmotoren hoher Verschleiß durch Rußablagerungen auf den Zylinderlaufflächen -Vermindern des Verschleißes durch Extreme-Pressure- (EP) und Anti-Wear- (AW) Additive -Bilden dünne Schutzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'PNach welchen Kriterien wird die Viskosität des eingesetzten Motoröls ausgewählt? gibt es zu diesem Zweck?s nicht geschieht?gen?n befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿKaltstart - Ausreichende Fließfähigkeit für: -Anspringen des Motorsdurch hohe Anlasserdrehzahl erleichtern -Mangelschmierung nach Anlassen vermeiden -Weit von Ölpumpe entfernte Stellen rasch mit Schmierstoff versorgen -Durch Leichtlauf Verbrauch senkeFn Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'€Was für Öle müssen eingesetzt werden, wenn man alle Betriebsbereiche abdecken möchte? Welche Eigenschaften weisen diese Öle auf? befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)µKaltstart und Heißbetrieb nur mit modernen Mehrbereichsölen realisierbar: Verhalten sich kalt wie niedrig viskoses und heiß wie höher viskoses Öl. Beispiele: SAE 5W/40, SAE 10W/30tellen rasch mit Schmierstoff versorgen -Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'3Wie hoch ist der Additivanteil moderner Motorenöle? Betriebsbereiche abdecken möchte? Welche Eigenschaften weisen diese Öle auf? befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)%PKW: 10-15% NFZ Longlife: Bis zu 20%ernen Mehrbereichsölen realisierbar: Verhalten sich kalt wie niedrig viskoses und heiß wie höher viskoses Öl. Beispiele: SAE 5W/40, SAE 10W/30tellen rasch mit Schmierstoff versorgen -Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'2Von welchen Faktoren ist der Ölverbrauch abhängig?? Betriebsbereiche abdecken möchte? Welche Eigenschaften weisen diese Öle auf? befasst sich das Fachgebiet der Motorakustik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)-Passungen Kolbenringe <-> Nuten -Dichtheit der Ventilführungen -Verdampfungsverluste bei hoher Öltemperatur -Dichtheit des Motors nach außenÖl. Beispiele: SAE 5W/40, SAE 10W/30tellen rasch mit Schmierstoff versorgen -Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'«Wie kann der durch die Kolbenringe hervorgerufene Ölverbrauch beeinflusst werden? Zeigen Sie anhand einer Skizze, wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)Þ-Skizze (Öl wird von unten nach oben ind Brennraum gefördert) -Form und Anpressdruck der Ringe konstruktiv vorgegeben -> Hierdurch verursachter Ölverbrauch lässt sich durch Ölsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'rWelche Probleme werden durch mangelnde Dichtheit der Ventilführungen verursacht? Wie kann man dem entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)°-Erhöhter Ölverbrauch durch Einsaugen von Öl zwischen Ventilschaft und -sitz bei mangelnder Dichtheit (Unterdruck im Saugrohr) -> Abhilfe durch spezielle Kunststoffdichtungen.lsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'[Die Dichtheit welcher Stellen am Motor ist maßgeben für die gesamte Öldichtheit nach außen?an dem entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)€-Kurbelwannendichtung -Ventildeckeldichtung -Ölablassschraube -Steuergehäusedeckel -Radialwellendichtring an der Kurbelwelle-> Abhilfe durch spezielle Kunststoffdichtungen.lsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'EWelchen Veränderungen unterliegt das Motoröl bei längerer Verwendung?ldichtheit nach außen?an dem entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)(-Verdünnung -Eindickung -Verschlammungtung -Ölablassschraube -Steuergehäusedeckel -Radialwellendichtring an der Kurbelwelle-> Abhilfe durch spezielle Kunststoffdichtungen.lsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'/Wodurch kommt die Motoröl-Verdünnung zu Stande?i längerer Verwendung?ldichtheit nach außen?an dem entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)®-Kleiner Teil des eingespritzten Kraftstoffs kondensiert beim Kaltstart an den Zylinderwänden und vermischt sich so mit dem Öl -> Starke Ölverdünnung bei häufigen Kaltstartsn.lsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'5Wodurch kommt eine Eindickung des Motoröls zu Stande?erer Verwendung?ldichtheit nach außen?an dem entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)’-Alterung (extreme thermische Belastung beim Ottomotor) -Rußaufnahme beim Dieselmotor -Durch Vermischung mit Kühlmittel aus undichtem Kühlsystemnung bei häufigen Kaltstartsn.lsorte und Fahrbedingungen nicht beeinflussen!-Durch Leichtlauf Verbrauch senken Heißbetrieb - Nicht zu dünnflüssig für ausreichende Tragfähigkeitzschicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'aWodurch kann das Motoröl verschlammen? Wo tritt dieser Effekt häufig auf und was sind die Folgen? entgegen wirken?wie das Öl an der Kolbenringen vorbei transportiert wird.ik?el -ATL-Dieselkonstanten Wirkungsgrads ein. ------------------------ = f(P_e)ÿUrsachen: -Verlängerte Ölwechselintervalle -Verringerter Ölverbrauch -Blow-by-gas -Ölunlösliche Komponenten bei Magerkonzepten gelangen ins Öl -Besonders häufig an Ventildeckel und Ölwanne ("Schwarzschlamm") -Kann zur Verstopfung des Ölsiebs odeHr der Ölleitungen führen -> Zerstörung des Motors durch Mangelschmierungchicht auf Gleitflächen, die einen direkten Kontakt der Metalloberflächen verhindert.all-> Im Wesentlichen Körperschall Motorakustik befasst sich mit indirekten Geräuschen.'ßZeichnen Sie in 2 Diagrammen den Verlauf des Zylinderdrucks, der Energiefreisetzung und der Umsetzungsrat für Voll- und Teillast jeweils vergleichend zwischen Ottomotor und: -WITZKY-Verfahren -STAHL-Motor bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen.ÿAllgemein: Volllast- und Teillast-Polytropen, Zünzeitpunkte, Kurbelwinkel des max. Verbrenungsdrucks und Kurbelwinkel der halben Energieumsetzung einzeichnen WITZKY <-> Otto: -WITZKY startet immer von Volllastpolytropen (ungedrosselt) -Volllastkurven¡ und -zündzeitpunkte gleich, Teillastzündung bei WITZKY nach Volllastzündung -> Danach Annäherung der Kurven STAHL/BRODERSON <-> Otto: -Siehe WITZKY <-> Otto'ÏZeichnen Sie in 2 Diagrammen den Verlauf des Zylinderdrucks, der Energiefreisetzung und der Umsetzungsrat für Voll- und Teillast jeweils vergleichend zwischen Ottomotor und VW PCI- bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen.ÿAllgemein: Volllast- und Teillast-Polytropen, Zünzeitpunkte, Kurbelwinkel des max. Verbrenungsdrucks und Kurbelwinkel der halben Energieumsetzung einzeichnen. -Bei Volllast Zündung bei CVCC und PCI erst kurz vor OT -> Steilerer Durckanstieg als bei Ottùo, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'´Zeichnen Sie in jeweils einem Lieferkennfeld (p_me = f(Drehzahl)) für Otto- und Dieselmotor die Linien konstanden Luftliefergrads ein. Warum ergeben sich unterschiedliche Verläufe? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen.ëOtto: -Nachezu Waagerechte Lienien -Liefergrad nimmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'³Zeichnen Sie in einem Diagramm den Temperaturverlauf über dem Kurbelwinkel für: -Ein zuerst verbranntes Teilchen, -ein zuletzt verbranntes Teilchen, -die Massenmitteltemperatur? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen. -Diagramm...ezu Waagerechte Lienien -Liefergrad nimmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'7Welche Arten von Zündungen können unterschieden werden?er dem Kurbelwinkel für: -Ein zuerst verbranntes Teilchen, -ein zuletzt verbranntes Teilchen, -die Massenmitteltemperatur? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen.4-Funkenzündung -Fackelzündung -Verdichtungszündungmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'SSkizzieren Sie den Brennraum eines Motors, der nach dem SCHLAMANN-Prinzip arbeitet.in zuerst verbranntes Teilchen, -ein zuletzt verbranntes Teilchen, -die Massenmitteltemperatur? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen. Skizze...ndung -Fackelzündung -Verdichtungszündungmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'OSkizzieren Sie den Brennraum eines Motors, der nach dem STAHL-Prinzip arbeitet.tet.in zuerst verbranntes Teilchen, -ein zuletzt verbranntes Teilchen, -die Massenmitteltemperatur? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen. Skizze...ndung -Fackelzündung -Verdichtungszündungmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'-Wie ist die Turboladerkennzahl tau definiert?r nach dem STAHL-Prinzip arbeitet.tet.in zuerst verbranntes Teilchen, -ein zuletzt verbranntes Teilchen, -die Massenmitteltemperatur? bzw. Honda CVCC-Verfahren.bzw. BRODERSON 1bildung.inzeichnen.,tau = (T5/T6) * eta_siV * eta_siT * eta_mATLszündungmt mit sinkender Last ab (Drosselung) Diesel: -Ungedrosselt, überall hohe Liefergrade -Abnahme zu hoher Drehzahl und hoher Last durch Gemischaufheizung und Ladungswechselverlustekanstieg als bei Otto, höherer Maximaldruck, steileres, höheres und schlankeres dE/dAlpha (Fackelzündung) -Bei Teillast Gleicher Zündzeitpunkt wie bei Otto-Volllast, aber Start von Zwischenpolytropen (Teilweise Drosselung), danach gleiche Kurvenverläufe wie bei Otto'