Gestaltung Und Hauptabmessungen Der Verbrennungskraftmaschine

ISBN-13: 9783709185704 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 314 str.

H. Maass

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Das Maß- und Einheitensystem.- 1.2 Definitionen und Begriffe.- 1.3 Hauptabmessungen, Kennwerte und Formelzeichen.- 2 Ähnlichkeitsbeziehungen der Verbrennungskraftmaschine.- Stand der Kenn- und Vergleichswerte — Stand der Technik der Verbrennungskraftmaschine.- 2.1 Modellgesetze und Kennwerte.- 2.1.1 Leistung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.- 2.1.2 Der mittlere Effektivdruck pe.- 2.1.3 Die mittlere Kolbengeschwindigkeit vm.- 2.1.4 Die spezifische Leistung Psp*.- 2.1.5 Der Zünddruck pz.- 2.1.6 Der Zünddruckanstieg dp/d?.- 2.1.7 Der Reibungsmitteldruck pr.- 2.2 Die geometrische Ähnlichkeit.- 2.2.1 Das Hubverhältnis ?.- 2.2.2 Das Verdichtungsverhältnis ?.- 2.2.3 Das Schubstangenverhältnis ?PL.- 2.2.4 Der relative Zylinderabstand ?z.- 2.2.5 Die relative Baulänge ?B.- 2.3 Mechanische Ähnlichkeit.- 2.3.1 Die Schnelläufigkeit.- 2.3.1.1 Die mechanische Sehnelläufigkeit nm (Modelldrehzahl).- 2.3.1.2 Der Laufwert ?L (Massenfaktor).- 2.3.1.3 Die spezifische Kolbengeschwindigkeit.- 2.3.2 Die bezogene Leistung.- 2.3.2.1 Die Hubraumleistung.- 2.3.2.2 Die Bauraumleistung.- 2.3.3 Das bezogene Gewicht.- 2.3.3.1 Das Hubraumgewicht.- 2.3.3.2 Das Leistungsgewicht.- 2.3.3.3 Das spezifische Leistungsgewicht.- 2.3.3.4 Das spezifische Bauraumgewicht.- 2.3.4 Der bezogene Bauraum.- 2.3.5 Das Drehmomentenverhältnis.- 2.4 Die thermische Ähnlichkeit.- 2.4.1 Die Kolbenbelastung.- 2.4.2 Die Temperaturbelastung des Kolbens.- 2.4.3 Die Brennraumbelastung.- 2.4.4 Die Leistungsfläche fo.- 2.4.5 Die Temperaturspannung.- 2.5 Wirtschaftliche Vergleichsgrößen und Umweltkennwerte.- 2.5.1 Preis und Herstellkosten.- 2.5.2 Der Verbrauch.- 2.5.2.1. Der Kraftstoffverbrauch.- 2.5.2.2 Der Schmierölverbrauch.- 2.5.3 Die Betriebssicherheit und Lebensdauer.- 2.5.4 Das Rauchverhalten.- 2.5.5 Abgasemission.- 2.5.6 Geräuschemission.- 2.5.7 Vibrationen.- 2.6 Die geschichtliche Entwicklung der Kennwerte und ihre Tendenzen für die Zukunft.- 2.7 Die Kennwerte als Einteilungskriterium für Verbrennungskraftmaschinen.- 3 Allgemeine Grundsätze zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1 Einflüsse und Randbedingungen zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.1 Die Einsatzgebiete der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.2 Der Einfluß des projektierten Verwendungszweckes auf Gestaltung und äußere Form der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.3 Wirtschaftliche Gesichtspunkte.- 3.1.3.1 Betriebskosten.- 3.1.3.2 Betriebssicherheit und Instandhaltung.- 3.1.3.3 Anschaffungskosten, Platzbedarf und Gewicht.- 3.1.3.4 Anzahl der Motoreneinzelteile.- 3.1.4 Gesetze, Normen, Vorschriften.- 3.1.5 Steifigkeit, Erschütterungsfreiheit und Geräusche.- 3.1.6 Kühlungsarten.- 3.1.6.1 Die Wasserkühlung.- 3.1.6.1.1 Die Verdampfungskühlung.- 3.1.6.1.2 Die Rohwasserkühlung.- 3.1.6.1.3 Die Umlaufkühlung.- 3.1.6.1.4 Die Überdruckkühlung.- 3.1.6.1.5 Die Heißkühlung.- 3.1.6.2 Die Luftkühlung.- 3.1.6.3 Die Kolbenkühlung.- 3.1.7 Betriebsverhalten und Aufladung.- 3.1.8 Anforderungen des Belastungsprofiles an die Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.9 Rücksichten auf die Fertigungsanlagen.- 3.2 Die Wahl der Zylinderzahl einer Verbrennungskraftmaschine.- 3.2.1 Ausgeführte Zylinderzahlen.- 3.2.2 Zylinderzahl und Zündfolge.- 3.2.3 Aufladung.- 3.2.4 Thermisches Verhalten verschieden großer Zylinder.- 3.2.5 Dynamisches Verhalten bei verschiedenen Zylinderzahlen.- 3.2.6 Hubraumleistung.- 3.2.7 Hubraumgewicht.- 3.2.8 Raumbedarf der Maschine.- 3.2.9 Vielzahl der Einzelteile.- 3.2.10 Herstellungsrücksichten.- 3.2.1 1 Besondere Anforderungen.- 3.3 Zylinder- und Kurbelwellenanordnungen.- 3.3.1 Die Einwellen-Bauarten.- 3.3.1.1 Die Einreihen-Bauart (Reihenmotor).- 3.3.1.1.1 Stehende Bauart.- 3.3.1.1.2 Liegende Bauart.- 3.3.1.1.3 Hängende Bauart.- 3.3.1.1.4 Der U-Motor.- 3.3.1.1.5 Der Gegenkolbenmotor.- 3.3.1.2 Die Zweireihen-Bauart.- 3.3.1.3 Die Dreireihen-Bauart.- 3.3.1.4 Die Vierreihen-Bauart.- 3.3.1.5 Vielreihen-Bauart (Sternmotoren).- 3.3.1.6 Gegenkolben-Motoren.- 3.3.1.7 Sonderbauformen der Einwellenmaschinen.- 3.3.2 Die Zweiwellen-Triebwerke.- 3.3.2.1 Der Doppel-Reihenmotor.- 3.3.2.2 Der H-Motor.- 3.3.2.3 Gegenkolben-Motoren.- 3.3.2.4 Doppel-V-Motor.- 3.3.2.5 Motoren mit Rhombentriebwerk.- 3.3.3 Das Dreiwellen-Triebwerk.- 3.3.4 Das Vierwellen-Triebwerk.- 3.3.5 Das Sechswellen-Triebwerk.- 3.3.6 Die Lagerung des Triebwerkes.- 3.3.6.1 Die Gleitlagerung.- 3.3.6.2 Die Wälzlagerung.- 3.4 Die Wirkungsweise der Zylinder.- 3.5 Die Anordnung des Kurbeltriebes.- 3.5.1 Der normale Kurbeltrieb.- 3.5.2 Der geschränkte Kurbeltrieb.- 3.5.3 Der desaxierte Kolbenbolzen.- 3.5.4 Der angelenkte Kurbeltrieb.- 3.5.5 Der U-Kolben-Antrieb.- 3.5.6 Die Kreuzkopfbauart.- 3.6 Die Kurbelgehäuse-Bauformen.- 3.6.1 Der Einfluß der Motorenbauarten.- 3.6.2 Der Einfluß des Kraftflusses.- 3.6.2.1 Die Zugankerausführungen.- 3.6.2.2 Das kraftleitende Kurbelgehäuse.- 3.6.2.3 Gemischtbauweise.- 3.6.3 Die Skelettbauweise.- 3.6.4 Der Einfluß der Lagerungsart.- 3.6.4.1 Die Grundplatten-Motoren.- 3.6.4.2 Der Motor mit hängender Lagerung.- 3.6.4.3 Die Lagerbrückenbauart.- 3.6.4.4 Das integrierte Wannen-Kurbelgehäuse.- 3.6.4.5 Die Tunnelbauweise.- 3.6.5 Der Einfluß der Wartung und der Bedienung.- 3.6.6 Der Einfluß des Herstellungsverfahrens.- 3.6.7 Der Einfluß des Werkzeugmaschinenparks.- 3.6.8 Der Einfluß der Kühlungsart.- 3.6.9 Der Einfluß, der Steifigkeitsanforderungen.- 3.7 Die Steuerung des Ladungswechsels.- 3.7.1 Die Schlitzsteuerung.- 3.7.2 Die Ventilsteuerung.- 3.7.2.1 Die Seitensteuerung.- 3.7.2.2 Die Kipphebelsteuerung.- 3.7.2.3 Die obenliegende Nockenwelle.- 3.7.2.4 Die nichtmechanische Steuerung.- 3.7.3 Die Schiebersteuerung.- 3.8 Kraftstoffaufbereitung und Verbrennungsverfahren.- 3.8.1 Der OTTO-Motor.- 3.8.1.1 Der Vergaser.- 3.8.1.2 Die Benzineinspritzung.- 3.8.2 Der DIESEL-Motor.- 3.8.2.1 Die Einspritzgeräte.- 3.8.2.1.1 Die Blockpumpen.- 3.8.2.1.2 Die Verteilerpumpe.- 3.8.2.1.3 Die Einzeleinspritzpumpe.- 3.8.2.1.4 Pumpe — Düse.- 3.8.2.1.5 Nichtmechanische Einspritzung.- 3.8.2.2 Die Verbrennungsverfahren.- 3.8.2.2.1 Direkte Einspritzung.- 3.8.2.2.2 Das Wirbelkammerverfahren.- 3.8.2.2.3 Das Vorkammerverfahren.- 3.8.2.2.4 Das Luftspeicherverfahren.- 3.8.2.2.5 Das Glühkopfverfahren und die Glühkerzenmotoren.- 3.8.2.2.6 Die Lufteinblasung.- 3.8.3 Der Gasmotor.- 3.8.3.1 Der OTTO-Gas-Motor.- 3.8.3.2 Der Zündstrahlmotor.- 3.8.3.3 Der Wechselbetriebsmotor.- 3.9 Die Einflüsse der Aufladung auf die Gestaltung des Motors.- 3.9.1 Mechanische Aufladung.- 3.9.2 Abgasturboaufladung.- 3.9.2.1 Stoßaufladung mit Abgasturbolader.- 3.9.2.2 Der Pulsconverter.- 3.9.2.3 Multistoß-Betrieb.- 3.9.2.4 Das M.P.C.-Verfahren.- 3.9.2.5 Die Stauaufladung mit Abgasturbolader.- 3.9.2.6 Die zweistufige Aufladung.- 3.9.2.7 Die Registeraufladung.- 3.9.2.8 Das Hyperbar-Verfahren.- 3.9.3 Die Stoßwellenaufladung.- 3.9.4 Die Fremdaufladung.- 3.9.5 Mischaufladung.- 3.9.6 Verbundbetrieb.- 3.9.7 Saugrohraufladung.- 4 Die Vorgabe der Entwicklungsdaten in einem Entwicklungsauftrag.- 4.1 Das Lastenheft.- 4.2 Erweiterungen zum Lastenheft.- 4.3 Termin- und Kostenverfolgung.- 4.4 Die Festlegung der Hauptahmessungen einer Verbrennungskraftmaschine und der daraus abzuleitenden Größen.- 4.4.1 Leistungsformeln.- 4.4.2 Einwirkung des Luftzustandes auf die Leistung.- 4.4.2.1 Leistungsbegrenzung durch Luftverhältnis.- 4.4.2.2 Leistungsbegrenzung durch thermische Beanspruchung.- 4.4.3 Hauptabmessungen.- 4.4.3.1 Antrieb von Schiffsschrauben.- 4.4.3.2 Antrieb von Stromerzeugern.- 4.4.3.3 Fahrzeugmotoren.- 4.5 Kennwerte.- 5 Ausgeführte Motoren.- 5.1 Die Verbrennungskraftmaschine nach dem OTTO-Verfahren.- 5.1.1 Der OTTO-Motor im Vierrad-Fahrzeugeinsatz (Pkw, Lkw).- 5.1.2 Zweirad-Motoren.- 5.1.3 Einbau-OTTO-Motoren.- 5.1.4 Bootsmotoren.- 5.1.5 Flugmotoren.- 5.1.6 Sport- und Rennmotoren.- 5.2 Die Verbrennungskraftmaschine nach dem DIESEL-Verfahren.- 5.2.1 Zweitakt-Kreuz kopf-Motoren (Kathedral— Engines).- 5.2.2 Zweitakt-Tauchkolbenmotor.- 5.2.3 Mittelschnelläufer.- 5.2.4 Mittelläufer.- 5.2.5 Lkw-DIESEL-Motoren.- 5.2.6 Pkw-DIESEL-Motoren.- 5.2.7 Einbau-DIESEL-Motoren.- 5.2.8 Modell-Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.- 6 Tabellen.- 7 Schrifttum.- 8 Nachwort.