VB2

VB2 Klausurvorbereitung

VB2 Klausurvorbereitung


M. D.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Funktionsweise und Unterschiede von Ottomotoren und Dieselmotoren. Sie vertiefen sich in Themen wie Takt, Motorarten, Drehzahl, Schadstoffemissionen und hybride Brennverfahren. Die Karteikarten eignen sich für Ingenieurstudierende und Technikinteressierte, die ein detailliertes Verständnis der Motortechnologie erlangen möchten.
Karten
62
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
24.11.2015 / 08.06.2016

Lernkarten

Welche Bedingungen begünstigen die Klopfneigung? Nennen sie vier.

- niedrige Oktanzahl des Kraftstoffes
- Annäherung an das stöchiometrische Gemisch
- hoher Druck und hohe Temperatur im unverbrannten Gemischrest
- langsamer Prozessablauf

Weshalb werden aktuelle Otto-Motoren nur mit Direkteinspritzung betrieben?

- Optimierung der Verbrennung auf Lastanforderungen
- bei Teillastbetrieb keine Drosselklappenverluste
- gesetzliche Vorgaben

Welche Erweiterungen für welche Betriebszustände sind am Prinzipvergaser mit konstantem Lufttrichterdurchmesser nötig, damit er den Anforderungen des einfachen Vergasers genügt (auf Deutsch: welche Betriebsbereiche muss man abdecken?)?

- Teillast
- Volllast
- Leerlauf
- Übergang Leerlauf – Teillast
- Übergang Teillast – Volllast
- Kaltstart

Was ist ein Gleichdruckvergaser und welchen Vorteil bietet er?

- Beim Gleichdruckvergaser ist der auf das Hauptdüsensystem wirkende Unterdruck im statischen Betrieb mit konstanter Drehzahl immer gleich
- Der Gleichdruckvergaser steuert die Benzinmenge abhängig von der Luftmenge und unabhängig von der Drosselklappenstellung.
- Der Gleichdruckvergaser wird besonders bei Motorrädern eingesetzt
- Benötigt keine Beschleunigungspumpe
- Simpler Aufbau

Wie verhält sich die Drehzahl des Verteilers bezogen auf die Kurbelwellendrehzahl beim 2-Takt-Hubkolbenmotor? Wie groß ist die Zahl der Nocken auf der Verteilerwelle?

- Die Drehzahl der Kurbelwelle und die des Verteilers ist bei 2-Takt-Motoren identisch
- Je Zylinder ist ein Nocken auf der Welle, hier also 2 Nocken

Skizzieren sie das p-V-Diagramm für das 2-Takt-Verfahren eines Ottomotors mit Querspülung bei Volllast (Schlitzgesteuerter Gaswechsel). Zeichnen sie den Zündzeitpunkt, Öffnen und Schliesen von Ein-und Auslassventil sowie den Umgebungsdruck ein. Wie lässt sich aus diesem Diagramm die Gasarbeit eines Kolben je Arbeitsspiel ermitteln?

2 Takt PV mit Querspülung bei Vollast

Nennen sie zwei Vor- und Nachteile von Mehrventilmotoren.

- Vorteil:
o Größerer Öffnungsqueschnitt (bessere Füllung)
o Geringere Ventiltemperaturen
- Nachteil:
o Aufwendiger Ventiltrieb
o Komplizierter Zylinderkopf
o Höhere Herstellkosten

Begründen sie, weshalb der Dieselmotor bei wesentlich höherem Verbrennungsluftverhältnis betrieben werden kann als der Ottomotor.

- beim Dieselmotor liegt ein anderes Verbrennungsprinzip vor, hierbei handelt es sich um einen sogenannten Selbstzünder.
- Qualitätsregelung
- hohe Temperatur der Verbrennungsluft wird zur Zündung des Gemisches benötigt.

Welche Möglichkeit zur Beeinflussung des Brennverlaufes beim Diesel-Verfahren gibt es und wie werden sie realisiert?

- Zündverzug
- Einspritzverlauf (Lage und Anzahl der Einspritzstrahlen)
- Mischungsvorgang (Drall, Tumble, Turbulenzen)

Welche Dieselmotoren werden mit Mehrloch- und welche mit Drosselzapfendüse bestückt und warum?

- Mehrlochdüsen bei Direkteinspritzern
- Drosselzapfendüsen bei Vor- bzw Wirbelkammereinspritzung, da hier zweimal eingespritzt wir, erst in die Vorkammer und dann nach entzünden und gleichzeitigem eintreten in den Brennraum der ersten Einspritzung ein zweites Mal in die bestehende Flammfront

Welchen Vor- und Nachteil hat der Diesel-Direkteinspritzer im Vergleich zum Vorkammer-Diesel-Motor?

- Vorteil:
o Leise
o Höhere Drehzahl möglich
o Gute Verbrennung
- Nachteil:
o Höherer Verbrauch
o Schlechterer Wirkungsgrad

Nennen sie den wichtigsten Vorteil des Dieselmotors im Vergleich zum Ottomotor und erläutern sie die Ursachen.

- deutlich niedrigerer spezifischer Kraftstoffverbrauch
- maximales Drehmoment durch Spitzendruck schon bei ca. 2000 1/min

Welchen Nachteil besitzt der Dieselmotor gegenüber dem Ottomotor?

- schwerere Bauweise (höheres Gewicht)
- Begrenzung der maximaldrehzahl durch Zeitbedarf bei Gemischbildung
- Geringere spezifische Leistung bei frei saugenden Motoren

Warum hat der Dieselmotor im Teillastbereich einen niedrigeren spezifischen Verbrauch als der Ottomotor?

- Er besitzt keine Drosselklappe daher keine Drosselklappenverluste
- Hohes Verdichtungsverhältnis
- Geringe Wärmeübergangsverluste
- Hohes Luftverhältnis

Warum hat ein frei saugender Dieselmotor im Vergleich zu einem Ottomotor gleichen Hubvolumens eine geringere Leistung (Nennen sie zwei Gründe!

- Begrenzung der Maximaldrehzahl (Zeitbedarf bei Gemischbildung)
- Begrenzung Kraftstoffzufuhr ( >1,4 𝑅𝑢ß𝑔𝑟𝑒𝑛𝑧𝑒 )
- höhere Kräfte/Masse

Wie nennt man Motoren die weder nach dem Otto- noch nach dem Dieselverfahren arbeiten? Welche Kombinationen von Merkmalen kennen sie?

- Hybrid-Motoren
- Luftverdichtendes Verfahren
- Gemischverdichtendes Verfahren
- Merkmal: Fremdzündung und heterogenes Gemisch

Was sind hybride Brennverfahren? Welche konkreten Vorteile haben diese Verfahren im Vergleich zum Otto- und Dieselverfahren?

- Sind Verfahren, die weder reine Diesel- noch reine Ottoprozesse sind.
- Alle Hybridverfahren haben Fremdzündung und ein heterogenes Gemisch
- Vorteil:
o Kombination von Vorteilen aus Otto- und Dieselverfahren möglich
o besserer Wirkungsgrad

Was versteht man unter Aufladung?

- Befüllung des Brennraumes mit zusätzlicher Luft
- Aufladedruck ist größer als Umgebungsdruck
- Geschieht über Turbolader oder einen Kompressor

Skizzieren sie die p-V-Diagramme für einen Saug- und einen Turbomotor. Erklären sie die Leistungssteigerung.

- Aufladedruck liegt deutlich über Umgebungs- und Ansaugdruck, dies führt zu einer Erhöhung des Füllungsgrades. Hierdurch steigt der Verbrennungsdruck und dies führt zur Leistungssteigerung.

Skizzieren sie für einen Ottomotor den qualitativen Verlauf der Schadstoffe CO, HC, NOx als Funktion des Luftverhältnisses. Erläutern sie die Entstehungsursache der Schadstoffe.

- Schadstoffe entstehen primär durch unvollständige Verbrennung
- CO entsteht bei O2-Mangel (fettes Gemisch -> Volllast)
- HC resultiert aus unverbranntem Kraftstoff
- Nox entsteht bei O2-Überschuss und hohen Temperaturen (mageres Gemisch)

Ein 3-Wege-Katalysator beinhaltet 2 Arten von Katalysatoren. Welche sind dies und auf welche Schadstoffe wirkt sich welcher aus? Welches Luftverhältnis ist zur optimalen Wirkungsweise erforderlich und warum?

- Reduktionskatalysator:
o NO wird durch CO und HC reduziert
o 2NO+2CO -> 2CO2+N2
o 2NO+2H2 -> 2H2O+N2


- Oxidationskatalysator:
o Kohlenmonoxid wird zuKohlendioxid
o 2CO+O2 -> 2CO2
o CO+H2O -> CO2+H2


- Funktioniert nur bei =1
- Einsatz beim Diesel nicht möglich

Welcher Schadstoff ist am schwierigsten zu reduzieren und warum? Welche Möglichkeit bietet sich beim Ottomotor und welche beim Dieselmotor?

- Stickoxid, dieser ensteht bei hohen Temperaturen, da Sauerstoff bei der Verbrennung vollständig oxidiert. Dadurch entsteht keine Reduktion der Stickoxide (bei =1)
- Ottomotor: Reduktionskatalysator, Abgasrückführung Betrieb bei =1
- Dieselmotor: NOx-Speicherkatalysator, SCR (Hanstofeinspritzung), Abgasrückführung (Senkt die Verbrennungstemperatur)

Étudier