Flashcards
Dieselmotor
Cards in this deck (33)
- 1Was machen Wärmekraftmaschinen:Wärme → mechanische Energie
(Kreisprozess) - 24 schritte Arbeitsprinzip:Ansaugen - Verdichten - Arbeite-Ausstoßen
- 3Unterscheidung von 2 Arten KraftMaschienen zwischen:Verbrennungsmotoren
Strömungsmaschinen (Turbomaschinen) - 4Dieselmotoren: stationär:Zündstrahlmotoren (Biogas – BHKW)
Pflanzenöl – BHKW - 5Dieselmotoren: mobil:unmodifizierte Dieselmotoren → Betrieb mit
Biodiesel, in Zukunft auch mit BtL-Kraftstoffen
modifizierte Dieselmotoren → Betrieb mit
Pflanzenöl - 6Ottomotoren: stationär:Gasmotoren (Biogas – BHKW)
- 7Ottomotoren: mobil:Flex-Fuel-Motoren (Ethanol)
- 8Grundsätzlicher Aufbau von 4-Takt Hubkolbenmotoren:
- 9Was ist ein Viertaktmotor?Hubkolben-Verbrennungsmotor, der für den Kreisprozess vier
Takte benötigt. - 10Eigenschaften 4 takt MotorEin- und Auslassventile
• Schmierung durch Motoröl
• niedriger Kraftstoffverbrauch, gute Abgaswerte
• geringere Leistungsdichte
• höherer Platzbedarf, mehr Gewicht
• aufwändigerer Aufbau - 11Was ist ein Zweitaktmotor:Hubkolben-Verbrennungsmotor, der für den Kreisprozess im
Gegensatz zum Viertaktmotor nur eine Aufwärts- und
Abwärtsbewegung des Kolbens (1 Kurbelwellenumdrehung)
benötigt. - 12Eigenschaften ZweitaktmotorKeine Ventile
• Gemischschmierung
• Einfach, kostengünstig und leicht
• Vor allem Otto- aber auch große Zweitakt-Dieselmotoren für
LKW‘s, Schiffe
• höherer Kraftstoffverbrauch, schlechtere Abgaswerte
• hohe Leistungsdichte - 13Dieselmotor Fakten:1892 von Rudolf Diesel bei MAN erfunden
Innere Gemischbildung
Hohes Verdichtungsverhältnis
Selbstzündung
Gleichdruckverbrennung
Qualitative Regelung der Motorleistung (über eingespritzte
Kraftstoffmenge bei konstanter Luftmenge) - 14Seiliger-Prozess: Arbeitsschritte(1 - 2) Der Kolben bewegt sich zum oT. Die Luft im Kolben wird verdichtet.
Es wird Arbeit an der Luft verrichtet.
(2 - 3) Dieselkraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt. Durch hohe
Temperatur der komprimierten Luft entzündet sich das Gemisch und
die innere Energie des Brennstoffs wird in Form von Wärme
freigesetzt, in diesem Prozessschritt zunächst isochor.
(3 - 4) Durch die andauernde Verbrennung wird der Druck so weit erhöht,
dass sich das Verbrennungsgemisch ausdehnt und der Kolben sich
zum uT bewegt. Dabei wird mechanische Arbeit am Kolben geleistet,
die an der Kurbelwelle abgenommen und genutzt wird.
(4 - 5) Das Verbrennungsgas entspannt sich bei gleichbleibender Entropie.
Das Volumen des Verbrennungsgases steigt an, bis der Kolben den
uT erreicht. Bis dahin wird am Kolben mechansiche Arbeit geleistet.
(5 - 1) Das Auslassventil wird geöffnet und das heiße Abgas wird aus dem
Brennraum ausgeschoben. Dabei wird Energie in Form von Wärme
abgeführt.
- 15Wirkungsgrad des Dieselmotors :→ Je höher das Verdichtungsverhältnis und je niedriger das
Einspritzverhältnis , bzw. je höher die Wärmedifferenzen
desto besser der thermische Wirkungsgrad! - 16Aus p(V)- und T(S)-Diagrammen kann man berechnen..theoretische
thermische Wirkungsgrad als Funktion der Volumen- bzw. Temperaturverhältnisse
theoretischer thermischer
Wirkungsgrad von ca. 64 %
In der Praxis reale Wirkungsgrade 45 % - 17VentilsteuerzeitenNocken öffnen und schließen
die Ventile
(Schließ- und Öffnungszeiten) beziehen sich auf
Kurbelwellenstellung.
Kurbelwelle treibt Nockenwelle über
Zahnriemen an
Beim 4-Takter ein Arbeitsspiel = 720 °
(zwei Umdrehungen)
Ventilsteuerzeiten in „Grad Kurbelwellenwinkel“ - 18Brennverfahren: DirekteinspritzmotorenHöherer η als Kammermotoren
Einspritzung direkt in den
im Kolben integrierten Brennraum
Zerstäubung, Erwärmung, Vermischung
des Kraftstoffs mit Luft in sehr kurzer Zeit
sehr hohe Einspritzdrücke (- 2200 bar)
In modernen NKW und PKW häufigstes
Einspritzverfahren!
- 19VorkammerverfahrenEinspritzung des KS in heiße Vorkammer
im Zylinderkopf
rel. niedriger Druck (-450bar)
einsetzende Verbrennung treibt Gemisch
in den Hauptbrennraum
gut für Pflanzenölbetrieb geeignet
- 20WirbelkammerverfahrenEinspritzung und Einleitung der
Verbrennung in Wirbelkammer
während Verdichtung Wirbelbildung in der
eindrigenden Luft
KS durchdringt Luftwirbel und trift auf
heiße Wandzone
sehr gut für Pflanzenölkraftstoff geeignet
- 21M-VerfahrenDirekteinspritzverfahren mit
Muldenwandanlagerung
KS wird mit rel. geringem Druck auf die
Wandung im Brennraum gespritzt
sehr homogene Gemische möglich
- 22Moderne Hochdruckeinspritzung – Common Rail TechnologieHochdruckspeicher-Einspritzsystem
• Hochdruckpumpe
• Druckspeicher
• Injektoren
- 23Betrieb von Dieselmotoren mit Biodiesel: sämtliche Elastomere und Kunststoffe müssen gegen was beständig sein?FAME
- 24idealerweise Anpassung von was?Motorkennfeld
(Erkennung über FAME-Sensor) - 25Was muss eingehalten werden beim Biodiesel?striktes Einhalten der Ölwechselintervalle
- 263 Mögliche Motor-Probleme:Motorölverdünnung im kalten Betrieb
Ablagerungen durch Alterung von Biodiesel
Katalysatorschäden durch Phosphor - 274 Sachen für Betrieb von Dieselmotoren mit Pflanzenöl:Motor muss an den Kraftstoff angepasst werden (hohe Viskosität!)
Vorerwärmung zur Verringerung der Viskosität
Ein- bzw. Zweitanksystem
Veränderungen am Einspritzsystem - 283 Mögliche Motor-Probleme mit Pflanzenöl:Motorölverdünnung im kalten Betrieb
Ablagerungen durch Alterung
Katalysatorschäden durch Phosphor - 29Eigenschaften bei Betrieb von Dieselmotoren mit BiogasZündstrahlmotoren
Ansaugung von zündfähigem Luft/Biogas-Gemisch
Zündung durch Einspritzung einer geringen Menge Diesel
(2 - 10 % bezogen auf Dieselbetrieb) - 30Eigenschaften von Aufladung von Motoren (Diesel und Otto)Leistungssteigerung
• Zuführung der Luft zum Motor mit Überdruck
Erhöhung der Luftmasse im Zylinder
höherer Kraftstoffmasse → höhere Leistung bei
gleichem Hubraum - 31wie funktioniert ein Abgasturbolader und welche EIgenschaften?Abgasturbine nimmt Energie des
Abgasstromes auf und gibt über Welle die Energie an
Strömungsverdichter weiter, der die Ansaugluft verdichtet.
hohe Drehzahlen – 20000 min-1
Turbine setzt aber auch thermische Energie des Abgases in
Verdichtungsleistung um → Erhöhung Ladedruck > Anstieg
Abgasdruck vor Turbine → insgesamt Verbesserung des
Gesamtwirkungsgrades! - 32wie funkt. eine Mechanische AufladungVerdichter wird direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben (z.B.
über Riemenantrieb) - 332 Bauformen von Mechanisches Aufladern:Verdrängerlader (Kompressor)
Strömungslader (Radialverdichter)
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- Deleted user · Jun 2017
- Updated
- Jun 21, 2017
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- Created by Lukas Berger · Jun 15, 2017
- Copied by Lukas Berger · Jun 21, 2017
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