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P2.2 Verbrennungstheorie

Diagnostiker, P2.2, 1_Verbrennungstheorie, 1.1_Schadstoffe, 1.2_Abgasnachbehandlung

Diagnostiker, P2.2, 1_Verbrennungstheorie, 1.1_Schadstoffe, 1.2_Abgasnachbehandlung

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Kartei Details

Karten 18
Sprache Deutsch
Kategorie Mechatronik
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 22.10.2025 / 07.11.2025
Weblink
https://card2brain.ch/cards/20251022_p2_2_verbrennungstheorie
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Wann entstehen NOX? 

  • Druck hoch
  • Temperatur hoch
  • Ca. Lambda 1

Was ist der Unterschied zwischen Homogen und Heterogen Gemisch?

  • Homogen: Gemisch, welche Molekulare Struktur nicht erkennbar ist. (Sirup)
    • Benzin
  • Heterogen: Gemisch, welche die einzelnen Strukturen immer sichtbar sind. (Öl/Wasser)
    • Diesel

Was ist die Aufgabe eines Verbrennungsmotors? 

  • Freisetzen der im Kraftstoff gebundenen chemischen Energie in Form von Wärme Umsetzen der Wärme in mechanische Arbeit

Wie ist das Gemischverhältnis von C und H bei Otto-, Diesel-Kraftstoff?

  • Otto:
    • 86% C
    • 14% H
  • Diesel:
    • 87% C
    • 13% H

Wie ist die Luftzusammensetzung? 

  • Stickstoff:
    • ist selbst nicht brennbar und erstickt die Verbrennung, wird als inertes Füllgas bzw. Schutzgas verwendet, wird in flüssiger Form zum Tieftemperaturkühlen verwendet (-196 °C )
  • Sauerstoff:
    • ist selbst nicht brennbar, unterhält (begünstigt) aber die Verbrennung, ist ein sehr reaktionsfreudiges Element (Oxidation), ist die Lebensgrundlage für Menschen und Tiere, ab 23 Vol% extrem brandgefährlich
  • Kohlenstoffdioxid:
    • ist selbst nicht brennbar, farb- und geruchlos, ungiftig, schwerer als Luft sinkt zu Boden = Erstickungsgefahr, ist für die Entstehung des Treibhauseffektes mit verantwortlich, wird als Treibgas eingesetzt, Kohlensäure H2CO3
  • Edelgase:
    • sind inerte Stoffe, sie gehen praktisch keine chemischen Verbindungen mit anderen Stoffen ein, (stabil besetze Elektronenhülle mit 2 bzw. 8 Aussenelektronen), einatomige Gase Ist Farb- und geruchlos,

Was sind die Hauptmerkmale eines Otto-Motors?

  • Hubkolbenmotor
  • Fremdzündung
  • homogenes Gemisch
  • Quantitätsregelung
  • Gleichraumverbrennung
  • Verdichtung
    • 9-13:1 (Sauger)
    • 7-10:1 (Turbo)
  • Verdichtungsdruck: 20-30 Bar
  • Verbrennungsdruck: 50-60 Bar

Wie ist das optimale Mischungsverhältnis? 

  • 1:14.7 
  • 1kg Kraftstoff
  • 14.7kg Luft 
  • Stöchiometrisch

Welche Produkte werden zugeführt und welche kommen nach der Verbrennung hinten raus?

  1. Normale Verbrennungsprodukte: 
    1. CO2, Kohlendioxid
    2. H2O, Wasserdampf
  2. unvollständige Verbrennungsprodukte: 
    1. CO, Kohlenmonoxid
    2. HC, Kohlenwasserstoff
    3. O2, Sauerstoff
    4. C, Kohlenstoff
  3. Nebenprodukte der Verbrennung: 
    1. N2, Stickstoff
    2. NOx, Stickoxide

Wie hoch ist die zulässige Schadstoffmenge des Auspuffes? 

  • ca. 1% Schadstoffe (Benzin)
  • ca. 0.1% Schadstoffe (Diesel)

Kennst du die verschiedenen Verbrennungsgeschwindikgeiten? 

  • Benzindampf-Luftgemisch = 20-30 m/s
  • Klopfende Verbrennung = 200-500 m/s
  • Schiesspulver = 300 m/s
  • Sprengstoffe = bis 9000 m/s
  • Elektronengeschwindigkeit = 300'000 km/s
  • Lichtgeschwindigkeit in der Luft = 300'000 km/s

Wie setzt sich die Flammgeschwindigkeit zusammen? 

  • Brenngeschwindigkeit
    •  abhängig vom Kraftstoff-Luft Verhältnis, der Temperatur im Brennraum und dem Verdichtungsenddruck
  • Transportgeschwindigkeit
    • Quetschströmungen (Bauform des Kolbens und Brennraum) und vom Drall bzw. Tumble (Gestaltung des Ansaugrohres und Anordnung Luftklappen)

Was ist der Grund für eine klopfende Verbrennung? 

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Eine unkontrollierte Verbrennung im Zylinder mit zwei verschiedenen Flammgeschwindigkeiten

Was ist der Vorteil eines Hemi-Motors? (Halbkugelförmiger Brennraum) 

  • Eine Kugel hat bei gleichem Volumen die kleinste mögliche Oberfläche
  • Dadurch wird mehr Wärmeenergie in kinetische Energie umgewandelt und nicht an Umgebung abgegeben.
  • Sprich: Hemi-Motoren haben den höchsten thermischen Wirkungsgrad

Was ist der thermische Wirkungsgrad? 

  • Der Wärmeverlust der Verbrennung im Brennraum
    • Durch Abgase
    • Durch Abgabe an Umgebung (Zylinderkopf, Kühlmittel, etc.)

Welche Arten von Einspritz-Systemen kennst du?? 

  • Saugrohreinspritzung
  • Direkteinspritzung

Was sind Vorteile einer Direkteinspritzung? 

  • Kraftstoffeinsparung:
    • Höhere Verdichtungsverhältnisse aufgrund der besseren Innenkühlung
    • Entdrosselung im Schichtladebetrieb (kleinere Gaswechselarbeit)

Warum haben die heutigen Motoren sowohl Saugrohr-, wie auch Direkteinspritzung? 

  • Hohe Leistungsanforderung, hohe Drehzahl:
    • Saugrohreinspritzung
  • Tiefe Last, tiefe Drehzahlen:
    • Direkteinspritzung

Wofür ist die Luftbewegungsklappe? 

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Erreichen der gewünschten Tumble- oder Drall-Bewegung der Luft. 

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