Verbrennungskraftmaschinen
VKM an der TU Braunschweig
VKM an der TU Braunschweig
Set of flashcards Details
| Flashcards | 118 |
|---|---|
| Language | Deutsch |
| Category | Technology |
| Level | University |
| Created / Updated | 12.07.2012 / 21.07.2012 |
| Weblink |
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| Embed |
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Welche Parameter werden beim Dieselmotor vom Gemischbildungsprozess beeinflusst?
- Kraftstoffverbrauch
- Abgaszusammensetzung
- Verbrennungsgeräusch
Welche zwei Arten von Sensoren gibt es zur Erfassung von Motorbetriebsdaten? Nennen Sie jeweils Beispiele.
1.) Schalteingänge: Zündung, Nockenwellensteuerung, Drosselklappenschalter, Fahrgeschwindigkeit, Klimaanlage, vmax-Begrenzung
2.) Analogeingänge: Drehzahl, Batteriespannung, Motortemperatur, Ansauglufttemperatur, Luftmenge, Klopfsensor,....
Welcher Grenze nähert sich der Gleichraumprozess (Ottomotor), wenn man
a) Lambda konstant hält und Epsilon erhöht,
b) Epsilon konstant hält und Lambda erhöht?
a) Klopfgrenze
b) Entflammungsgrenze
Welchen Heizwert besitzt Benzin?
Hu = 43 * 10 hoch 6 [J/ kg]
Welcher Grenze nähert sich der Seiligerprozess (Dieselmotor), wenn man
a) Lambda konstant hält und Epsilon erhöht/verringert?
b) Epsilon konstant hält und Lambda erhöht/verringert?
a) - = Gleichraumgrenze + = Gleichdruckgrenze
b) - = Rußgrenze + = Gleichraumgrenze
Welcher Vergleichsprozess wird für den Ottomotor benutzt und wie lauten die Schritte?
Gleichraum-Prozess
1-2 isentrope Kompression mit vorgegebener Verdichtungshöhe
2-3 isochore Wärmezufuhr
3-4 isentrope Expansion
4-1 isochore Wärmeabfuhr
Wie bezeichnet man Lambda
a) =1,
b) >1,
c) <1?
a) stöchiometrische Mischung
b) magere Mischung
c) fette Mischung.
Wie funktioniert das MAN-M Verfahren?
Kraftstoff wird aus einer Einlochdüse in etwa tangentialer Richtung auf die Wand des kugelförmigen Brennraums gespritzt, wo er einen dünnen Film bildet. Die Verbrennungseinleitung findet durch die Kraftstoffteilchen statt, die sich bei Einspritzung vom Strahl ablösen.
Wie groß ist der Elektrodenabstand an der Zündkerze und wodurch sind Vergrößerung und Verkleinerung dieses Abstands charakterisiert?
- üblicher Elektrodenabstand: 0,6...0,9mm
- Vergrößerung:
- größeres aktiviertes Gemischvolumen
- höhere Zündspannung und damit höhere Anforderung an die Isolierung
- Verkleinerung:
- Gefahr von Verbrennungsaussetzern durch kleineres aktiviertes Gemischvol.
Magere Motorauslegung: größerer Elektrodenabstand
Hohe Verdichtung: kleinerer Elektrodenabstand
Wie heißen die bereits während der Kompression stattfindenden Vorreaktionen?
Hydrieren, Dehydrieren, Polymerisieren, Kracken, Bildung von anoxiderten Komponenten
Wie heißen die drei Verfahren zur Ermittlung des mittleren mechanischen Verlustdrucks und welche Nachteile haben diese?
Extrapolation der Willans-Linie, Zylinderabschaltung, Schleppmethode.
Folgende Parameter bleiben unberücksichtigt und verfälschen daher das Ergebnis:
- Ladungswechselverluste
- Kühlverluste
- innere Strömungsverlustarbeiten
- abweichende Bauteiltemperaturen
Wie hoch ist der Mindestluftbedarf der Verbrennung von Benzin?
(Zahlenwert mit Einheit!)
m_Lmin = 14,8 [kg Luft/ kg Kraftstoff]
Wie ist das Verdichtungsverhältnis definiert?
Epsilon = (Vh + Vk)/ Vk
Wie ist der Carnot-Wirkungsgrad definiert?
n_thCarno = 1 - T_min / T_max
Wie ist der effektive Mitteldruck definiert?
p_me = p_mi - p_mr
p_me = H_ug * Eta_V * Eta_g * Lambda_L * Eta_M
Wie ist der Einspritzverlauf definiert und wodurch kann er beeinflusst werden?
Der Einspritzverlauf ist der Verauf der Einspritzrate über dem Kurbelwinkel.
Der Einspritzverlauf kann beeinflusst werden über:
- den Spritzlochquerschnitt
- den Einspritzdruck
- die Art der Druckerzeugung
- Druckmodulation bei Speichereinspritzsystemen
Wie ist der machanische Wirkungsgrad defniert?
eta_m = (p_mi - p_mr) / p_mi
p_mi = Induzierter Mitteldruck
p_mr = Reibmitteldruck
Wie ist der Reibmitteldruck definiert?
p_mr = delta W_m / V_H
deltag W_m = Summe aller Mechanischen Verluste
V_H = Hubvolumen
Wie ist die Luftverhältniszahl Lambda definiert?
Lamda = mL/ mLmin
Lamda kennzeichnet das Verhältnis der tatsächlich vorhandenen Luftmenge zur Mindestluftmenge im Brenngemisch.
Wie können Zündsysteme im allgemeinen unterschieden werden?
- Zündauslösung
- Zündwinkelverstellung
- Hochspannungserzeugung
- Verteilung und Übertragung der Hochspannung
Wie lauten die Bewegungsphasen einer Einspritzpumpe mit Schrägkantensteuerung?
- unterer Totpunkt, Kraftstoffzufuhr
- Vorhub
- Entlastungshub
- Nutzhub
- Resthub
- oberer Totpunkt
Wo liegen die konstruktiven Vorteile des Common-Rail Systems?
- keine wesentl. konstruktiven Änderungen an bestehenden Motoren (Hochdruck- anstelle Einspritzpumpe, Injektor anstelle Düsenhalter im Zylinderkopf)
- mehr Freiheit beim Anbauort der Pumpe (mehr Gleichteile mit Ottomotoren bei gleichen Grundtriebwerken)
- einfacher Pumpenantrieb, da nur geringe Drehmomentspitzen
Wie wird der Zeitraum vom Beginn der elektrischen Entladung bis zum messbaren Anstieg des Zylinderdrucks genannt?
Zündverzugszeit
Wo liegen die Vorteile von elektronisch geregelten Einspritzanlagen?
Sie erlauben eine Luftzahlregelung.
- genaue Zumessung des Kraftstoffs in Abhängigkeit vom Betriebs- und Lastzustand des Motors
- bessere Füllung
- besserer Drehmomentverlauf durch optimale Auslegung der Saugrohre; kein Vergaser
Wodurch ist der mittlere Druck des vollkommen Motors definiert?
pmv = Hug*Eta v
mittlerer Druck = volumetrischer Gemischheizwert * Wirkungsgrad
Wodurch ist die obere bzw. die untere Prozessgrenze beim Vergleichsprozess für einen Verbrennungsmotor definiert?
Höchstdruck als Obergrenze und Umgebungstemperatur als Untergrenze.
Wofür steht Epsilon? Wie ist es definiert?
Epsilon ist das Verdichtungsverhältnis.
Epsilon = (V_H +V_K) / V_K
V_H = Hubvolumen
V_K = Kompressionsvolumen
Woraus setzen sich die mechanischen Verluste im Motor zusammen?
- Reibungsverluste an Gleitstellen(Kolben, Kolbenbolzen, Pleuellager, Kurbelwellenlager,....)
- Arbeit zum Antrieb des Ventiltriebs und der Zusatzgeräte (Einspritz-, Kühlwasser-, Ölpumpe, Lüfter, Lichtmaschine,....)
- Strömungsverluste
Woraus setzt sich der Einspritzstrahl zusammen und was ist für die einzelnen Bestandteile charakteristisch?
Der Strahl besteht aus einem noch nicht vollständig zerstäubten Strahlkern mit größeren Tröpfchen und höherer Geschwindigkeit und einem den Kern umgebenden Strahlmantel aus feinen Tröpfchen mit höherem Luftanteil und entsprechend abnehmender Geschwindigkeit.
Woraus setzt sich der Gütegrad des des realen Motors zusammen?
Aus dem Gütegrad
- der Verbrennung
- des Brennverlaufs
- des Heizverlaufs
- des Ladungswechsels
(VKM1 S.27)
eta_g = eta_g,VB * eta_g,BV * eta_g,HV * eta_g,LW
Woraus setzt sich die Reibleistung zusammen?
Aus Reibungsverlusten im Motor, Strömungsverlusten, Leistungsbedarf für erforderliche Hilfsaggregate.
Wovon hängt der thermische Wirkungsgrad eines Gleichraumprozesses ab?
- Verdichtungsverhältnis (Epsilon) des Motors
- Isentropenexponenten (Kappa) des Arbeitsmediums
Wovon hängt die Verdampfungsgeschwindigkeit hauptsächlich ab?
- Verdampfungspotential
- Kraftstoffoberfläche (Zerstäubung)
- Stoffaustausch (Relativgeschwindigkeit Tropfen/ Luft)
Wovon ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Flammen im Zylinder abhängig?
- Druck
- Temperatur
- Gemischzusammensetzung
Wozu wird das Verfahren der Zylinderabschaltung benutzt und
wie funktioniert es?
Es dient zur Ermittlung des mittleren mechanischen Verlustdrucks von Mehrzylindermotoren. Die Kraftstoffzufuhr eines Zylinders wird abgeschaltet und die Belastung des Motors verringert, bis sich wieder die Ausgangsdrehzahl einstellt, d. h. die anderen Zylinder arbeiten mit unveränderter Leistung weiter. Wenn man nun annimmt, daß sich der mech. Verlustdruck bei Abschaltung eines Zylinders nicht ändert, dann entspricht die Drehmomentänderung dem mech. Verlustdruck des abgeschalteten Zylinders.
Wozu wird die Schleppmethode verwendet und wie funktioniert diese?
Die Schleppmthode dient zur Ermittlung des mittleren mechanischen Verlustdrucks (p_mr). Messung der Antriebsleistung zum Durchdrehen des ungezündeten Motors (mit E-Motor).
Vorteil: Strippen möglich, somit können die mechanischen Verluste den entsprechenden Bauteilen zugeordnet werden.
Zustandsänderungen des Joule-Prozesses?
1-2 isentrope Kompression
2-3 isobare Wärmezufuhr
3-4 isentrope Expansion
4-1 isobareWärmeabfuhr
Zustandsänderungen des Vergleichsprozesses für den Verbrennungsmotor?
Welche Möglichkeiten der Wärmeabfuhr gibt es?
1-2 isentrope Kompression
2-3 isobare Wärmezufuhr
3-4" isentrope Expansion
4"-1 isotherme Kompression (Wärmeabfuhr)
(möglich sind auch isochore und isobare Wärmeabfuhr)
