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P2.2_Motorcharakteristik

Automobildiagnostiker, P2.2_Register 4, Motorcharakteristik

Automobildiagnostiker, P2.2_Register 4, Motorcharakteristik

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Kartei Details

Karten 15
Sprache Deutsch
Kategorie Mechatronik
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 13.11.2025 / 13.11.2025
Weblink
https://card2brain.ch/cards/20251113_p2_2motorcharakteristik
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Was versteht man unter einer Motorkennlinie?

  • Verlauf von Drehmoment, Leistung und spezifischem Kraftstoffverbrauch über die Motordrehzahl
  • Sie wird auf dem Prüfstand bei verschiedenen Betriebsbedingungen aufgenommen und beschreibt das Leistungs- und Verbrauchsverhalten eines Motors

Erklären Sie den Unterschied zwischen Vollast- und Teillastkennlinie.

  • Volllastkennlinie: Messwerte bei voll geöffneter Drosselklappe. Sie zeigt max. Drehmoment, max. Leistung und minimalen Verbrauch.

  • Teillastkennlinie: Messungen bei Teilöffnung der Drosselklappe. Diese sind praxisrelevant, da der Motor im Alltag selten Volllast fährt.

Was ist der elastische Bereich eines Motors und warum ist er wichtig?

  • liegt zwischen maximalem Drehmoment und maximaler Leistung.
  • Dort reagiert der Motor besonders gut auf Laständerungen und bietet hohe Zugkraft ohne Schaltbedarf
  • Ein breiter elastischer Bereich erleichtert die Getriebeabstimmung und verbessert die Fahrbarkeit

Nennen Sie drei Messverfahren zur Leistungsbestimmung und vergleichen Sie diese.

  • Motorenprüfstand: Ausgebauter Motor, sehr genau, teuer, liefert Nutzleistung.

  • Rollenprüfstand: Fahrzeug komplett, misst Radleistung. Mit Verlusten lässt sich Motorleistung berechnen.

  • Syntec-Gerät: Beschleunigung am eingebauten Motor, günstig, ideal für Vergleiche, aber weniger geeignet bei Turbomotoren.

Welche Faktoren beeinflussen die Zylinderfüllung?

  • Drosselklappenstellung

  • Größe und Form der Einlass- und Auslasskanäle

  • Ventilzahl und Steuerzeiten

  • Saugrohrlänge/Resonanz

  • Aufladung und Ladeluftkühlung

  • Lufttemperatur, Druck, Luftdichte

  • Abgasanlage (Gegen- bzw. Resonanzdruck)

Erklären Sie den Begriff „Liefergrad“ und nennen Sie typische Werte.

Der Liefergrad beschreibt das Verhältnis zwischen tatsächlich angesaugter Luftmasse und der theoretisch möglichen Luftmasse im Zylinder.

  • Saugbenziner: 70–110 % (110% nur mit Schaltsaugrohr)

  • Turbobenziner: 120–200 %

  • Saugdiesel: 80–100 %

  • Turbodiesel: 150–220 %

Welche Maßnahmen verbessern den Füllungsgrad eines Motors?

  • Turbo-/Kompressoraufladung

  • Ladeluftkühlung

  • große Kanalquerschnitte, 3–5 Ventile

  • variable Ventilsteuerung

  • optimierte Saugrohrlängen (Resonanz)

  • strömungsgünstige Ansaug- und Abgasanlagen

  • höheres Verdichtungsverhältnis

Welche Verluste treten im niedrigen Drehzahlbereich auf und warum?

  • Geringe Strömungsgeschwindigkeit → schlechte Füllung

  • Wenig Resonanzeffekte im Saugrohr

  • Hohe Dichtheitsverluste → mehr Blow-by

  • Hohe Wärmeverluste, da mehr Zeit zwischen den Verbrennungen

Warum nimmt der spezifische Kraftstoffverbrauch bei hohen Drehzahlen zu?

  • Wärmeverluste steigen, da Brennraumoberfläche im Verhältnis zur Zeit größer wird

  • Ventilöffnungszeiten reichen nicht mehr → unvollständige Zylinderfüllung

  • Vollastanreicherung zur Innenkühlung (fettes Gemisch)

  • Verbrennung wird durch frühes Auslassventilöffnen abgebrochen (Zeitfaktor)

Was bewirkt die Vollastanreicherung und warum wird sie eingesetzt?

Sie sorgt für ein fetteres Luft/Kraftstoff-Gemisch, um den Brennraum innen zu kühlen und Bauteile wie Kolben, Ventile und Kats vor Überhitzung zu schützen. Besonders bei hohen Drehzahlen notwendig.

Erklären Sie die Zusammenhänge zwischen Drehmoment, Leistung und Drehzahl.

Formel:
P = (M × n) / 9550

  • Drehmoment ist die Drehkraft an der Kurbelwelle.

  • Leistung ergibt sich aus dem Produkt von Drehmoment und Drehzahl.

  • Max. Leistung liegt immer > max. Drehmoment, da sie mit der Drehzahl steigt.

Was versteht man unter dem mechanischen Wirkungsgrad?

Der mechanische Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen indizierter Arbeit (im Zylinder) und der an der Kurbelwelle verfügbaren effektiven Arbeit.
Er berücksichtigt Reibungsverluste durch:

  • Kolben/Ringe (50 %)

  • Lager (20 %)

  • Öl-/Wasserpumpen

  • Ventiltrieb

  • Einspritzung

  • evtl. mechanischer Lader

Warum hat ein Dieselmotor einen höheren thermischen Wirkungsgrad als ein Ottomotor?

  • Höheres Verdichtungsverhältnis

  • Hohes Luftüberschussverhältnis

  • Gleichdruckverbrennung → bessere Ausnutzung des Kraftstoffs
    → geringere Wärmeverluste, bessere Energieausnutzung.

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Erklären Sie das Muscheldiagramm und nennen Sie den effizientesten Betriebsbereich.

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Ein Muscheldiagramm zeigt den spezifischen Verbrauch in Linien gleicher g/kWh über Drehzahl und Drehmoment.
Optimaler Bereich:

  • Hohe Last (~80 % Drosselklappe)

  • Niedrige bis mittlere Drehzahl (~30 % der Maximaldrehzahl)
    Dort ist der Motor am effizientesten.

Wie wirkt sich die Getriebeübersetzung auf den Kraftstoffverbrauch aus?

  • Eine höhere (längere) Übersetzung senkt die Motordrehzahl → geringerer Verbrauch.
  • Eine zu niedrige Übersetzung (hohe Drehzahl) erhöht den Verbrauch.
  • Ziel: Motor in den verbrauchsgünstigen Bereich des Muscheldiagramms bringen.

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