Leistungsteigerung
Funktion und aufbau
Funktion und aufbau
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Flashcards
Welchen Einfluss hat der Liefergrad auf die Leistung eines Verbrennungsmotors?
Je höher der Liefergrad ist, desto höher ist die Leistung des Motors.
Nennen Sie die Vorteile der Mehrventiltechnik.
Vorteile der Mehrventiltechnik sind:
• verbesserter Ladungswechsel,
• bessere Füllung und damit ein höheres Motordrehmoment und mehr Leistung, besonders im unteren und mittleren Drehzahlbereich.
Erklären Sie die Leistungssteigerung durch variable Saugrohrlängen.
Durch eine Veränderung der Länge der Ansaugrohre werden die Schwingungen der Gassäulen so beeinflusst, dass dadurch der Liefergrad der Zylinder verbessert wird.
Nennen Sie die Steuergrößen, die durch variable Ventilsteuerungen verändert werden können.
Änderung der Ventilsteuerzeiten und damit Änderung der Ventilüberschneidung, Änderung des Ventilöffnungswinkels und damit der Ventilüberschneidung und Ventilhubänderung.
Nennen Sie die Vorteile einer variablen Ventilsteuerung in Hubkolbenmotoren.
Die Vorteile sind:
• Steigerung des Motordrehmoments und der Motorleistung,
• Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffe im Abgas.
Beschreiben Sie die Wirkungsweise des dreistufigen Klappenschaltsaugrohres.
Durch zwei Schaltklappen werden drei unterschiedliche Saugrohrlängen genutzt.
Stufe 1: unterer Motordrehzahlbereich: Beide Schaltklappen sind geschlossen, der Ansaugweg ist lang.
Stufe 2: mittlerer Drehzahlbereich: Die Schaltklappe Stufe 2 wird geöffnet, der Ansaugweg verkürzt.
Stufe 3: oberer Drehzahlbereich: Die Schaltklappe Stufe 3 wird geöffnet, der Ansaugweg nochmals verkürzt. Mit zunehmender Motordrehzahl hängt das maximale Drehmoment von der Länge und dem Querschnitt des Ansaugrohrs ab. Durch die drei Stufen werden ein hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und ein fast konstant hohes Drehmoment im mittleren und oberen Drehzahlbereich erzielt.
Nennen Sie zwei mögliche Verfahren zur Änderung der Ventilsteuerzeiten.
Valvetronic, Doppelvanos, variable Zweipunktverstellung (VTEC)
Beschreiben Sie die einfache Nockenwellenverstellung.
Bei der einfachen Nockenwellenverstellung werden die Ventilsteuerzeiten durch die Verdrehung der Einlassnockenwelle verändert. Der Ventilöffnungswinkel bleibt dabei gleich. Angetrieben wird die Einlassnockenwelle über die Steuerkette von der Auslassnockenwelle. Die Verstellung in Richtung "früh" erfolgt durch einen hydraulischen Gleitschuhversteller. In der Ausgangsstellung, die Einlassventile öffnen spät, stehen die Gleitschuhe oben. Ab einer bestimmten Motordrehzahl werden die Gleitschuhe durch den Versteller nach unten gedrückt. Dadurch wird der obere Teil der Kette verkürzt und der untere Teil verlängert. Durch die untere Verlängerung der Kette wird die Einlassnockenwelle in Drehrichtung verstellt. Die Einlassventile öffnen früher.
Beschreiben Sie die Wirkungsweise der Valvetronic.
Das Einlassventil wird von einem Nocken der Nockenwelle über einen verstellbaren Zwischenhebel und einen Kipphebel betätigt. Um die Reibung zwischen Nocken und Zwischenhebel, sowie zwischen Zwischenhebel und Kipphebel klein zu halten, erfolgt die Bewegungsübertragung jeweils über eine Rolle.
Der obere Teil des Zwischenhebels stützt sich auf der Kurvenbahn der Exzenterwelle ab. Die Exzenterwelle wird von einem elektrisch betätigten Schrittmotor über einen Schneckenantrieb verdreht. Ein Federelement drückt den Zwischenhebel mit seiner Rolle gegen den Nocken. Je nach Stellung der Exzenterwelle und damit des Zwischenhebels, wird über den Kipphebel das Ventil, durch die besonders geformte Öffnungsbahn des Schwinghebels, mehr und weniger geöffnet. Der größte Ventilhub erfolgt, wenn die Führungsbahn der Exzenterwelle den oberen Teil des Zwischenhebels zur Nockenwelle hin gedreht hat. Dabei wird der steilste Teil der Führungsbahn des Zwischenhebels zur Rolle des Kipphebels bewegt, wodurch die Auslenkung des Schlepphebels und damit der Ventilhub am größten sind.
Beschreiben Sie das Grundprinzip der Abgasturboaufladung.
Das Grundprinzip der Abgasturboaufladung besteht darin, dass die Strömungsenergie der Abgase für die Vorverdichtung der Ansaugluft ausgenutzt wird.
Nennen Sie drei mögliche Verfahren der Abgasturboaufladung.
Es gibt folgende Verfahren der Abgasturboaufladung:
• einstufige,
• zweistufige Abgasturboaufladung und
• Biturboaufladung.
Nennen Sie die wichtigsten Bauteile eines Abgasturboladers.
Die wichtigsten Bauteile eines Abgasturboladers sind:
• Laufzeug (Verdichterrad, Welle, Turbine),
• Lagergehäuse,
• Turbinengehäuse,
• Verdichtergehäuse,
• Ladedruckregelventil und
• Ladeluftkühler.
Welche Aufgabe hat die Ladedruckregelung?
Die Ladedruckregelung hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass mit steigender Motordrehzahl das Motordrehmoment möglichst gleich bleibt.
Nennen Sie zwei Vorteile der Ladeluftkühlung.
• Der Füllungsgrad des Motors wird erhöht und dadurch die Leistung gesteigert.
• Durch die kalten Abgase kommt es zu einer Verringerung der Temperatur im Zylinder, dadurch wird die Klopfneigung bei Ottomotoren verringert.
Nennen Sie die Vorteile einer Regelung mit verstellbaren Leitschaufeln bei einer Abgasturboaufladung.
Die Vorteile sind:
• großes Motordrehmoment im unteren und oberen Motordrehzahlbereich,
• Verringerung des Kraftstoffverbrauchs im oberen Drehzahlbereich und
• Verringerung der Schadstoffanteile im Abgas über den gesamten Drehzahlbereich.
Erläutern Sie den Begriff »Turboloch«.
Der Begriff »Turboloch« beschreibt das verzögerte Ansprechen des Abgasturboladers aufgrund der geringen Abgasgeschwindigkeiten im unteren Drehzahlbereich, sodass die Frischgase durch das Verdichterrad abgebremst werden. Dieses Abbremsen führt zu einer Verringerung des Liefergrades und damit zu einem kurzzeitigen Leistungsverlust.
Erläutern Sie die Wirkungsweise der Registeraufladung.
Bei der zweistufigen Abgasturboaufladung (s. Abb. 1, S. 240) werden zwei Abgasturbolader kombiniert, die sich in der Ladearbeit ergänzen. Der kleine Abgasturbolader mit geringem Strömungsquerschnitt, der bereits bei geringen Motordrehzahlen anspricht, füllt den Motor bis etwa 1800/min. Mit steigenden Drehzahlen öffnet die Motorelektronik kontinuierlich die Abgasklappe, sodass beide Abgasturbolader die angesaugte Luft verdichten. Bei höheren Drehzahlen ist die Abgasklappe des großen Laders vollständig geöffnet. Jetzt verdichtet ausschließlich der große Abgasturbolader die Luft. Sein großer Querschnitt erlaubt einen sehr hohen Luftdurchsatz, der neben einer Füllungsverbesserung auch eine Erhöhung der Motordrehzahlen ermöglicht.
Nennen Sie die Vorteile einer Biturboaufladung.
Vorteile der Biturboaufladung sind:
• kleinere Abgasturbolader, dadurch geringere Masse und gutes Ansprechverhalten,
• hoher Ladedruck bei niedrigen Motordrehzahlen,
• kurze Abgaswege und dadurch geringe Temperaturverluste und
• schnelles Aufheizen des Katalysators, dadurch schnelle Umwandlung der Schadstoffe.
Beschreiben Sie die Wirkungsweise eines Rootsgebläses.
Während der Drehung der Rotoren wird die Größe der Arbeitsräume verändert. Auf der Saugseite wird der Arbeitsraum vergrößert (Volumenvergrößerung), wodurch die Luft angesaugt wird. Die Rotoren transportieren die Luft zur Druckseite. Der Arbeitsraum auf der Druckseite wird verkleinert (Volumenverkleinerung), wodurch die Luft zusammengedrückt wird und zum Ansaugkrümmer strömt.
