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Fahrzeugtechnik 1 > 3.1 Antriebsmaschinen - Verbrennungsmotor > Flashcards

3.1 Antriebsmaschinen - Verbrennungsmotor Flashcards

1
Q

Aufbau eines Motors (Bsp. Diesel)

A

meist 4-Takt

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2
Q

Vergleich Otto- und Dieselmotor

A
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3
Q

Prozesse

Re-/Ideal

A
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4
Q

Vergleichsprozesse

A

Carnot-Prozess

Seiliger-Prozess

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5
Q

Carnot-Prozess

A

kontinuierlichen Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit zwischen zwei vorgegebenen Temperaturgrenzen mit bestmöglichen Wirkungsgrad

  • 1-2 adiabate Verdichtung
  • 2-3 isotherme Verbrennung
  • 3-4 adiabate Expansion
  • 4-5 isotherme Verdichtung
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6
Q

Seiliger-Prozess

A
  • 1-2 adiabate Verdichtung
  • 2-3 isochore Verbrennung
  • 3-4 isobare Verbrennung
  • 4-5 adiabate Expansion
  • 5-1 isochore Öffnung Auslassventil
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7
Q

Seiliger-Prozess

Keine vollständige Expansion der Gase, da

A
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8
Q

Seiliger-Prozess

Sonderfälle

A
  • Otto-Motor
    • Gleichraum – Prozess
  • Diesel-Motor
    • Gleichraum – Gleichdruck – Prozess
    • Schnell laufender Motor (Pkw-, Lkw-Diesel)
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9
Q

Thermischer Wirkungsgrad nth des Seiliger-Prozesses, ermittelt unter der Voraussetzung idealer Gase, eines vollständigen Ladungswechsels sowie wärmedichter Zylinder

A
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10
Q

Grundlagen realer Prozesse

A
  • Liefergrad
  • Verdichtungsverhältnis
  • Treibstoffe
  • Motorleistung
  • Indizierte Leistung
  • Effektive Leistung
  • Leistungssteigerung
  • Messung der Motorgrößen
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11
Q

Liefergrad

A

Einlass öffnet: Restgase (400 – 600 °C, geringer Überdruck) dehnen sich zunächst im Ansaugsystem aus, bevor Frischgas angesaugt wird.

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12
Q

Reale Druckverläufe in einem Otto- und Dieselmotor nach dem 4-Takt- Verfahren.

A
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13
Q

Vergleich Wirkungsgrad

DL = Diesel langsam, DS = Diesel schnell, O = Otto

A
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14
Q

Prinzip der Aufladung mit Abgas-Turbolader

Schema

A
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15
Q

Prinzip der Aufladung mit Abgas-Turbolader

real

A
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16
Q

Otto-Kraftstoff

A
17
Q

Diesel-Kraftstoff

A
18
Q

Motorleistung hängt ab von

A
  • p-V-Diagramm
  • Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit a
  • Zahl der Zylinder z

Unterscheide: Indizierte und effektive Leistung

19
Q

Indizierte Leistung

A
  • im Brennraum freigesetzt
  • Verdrängungsarbeit (äußere Arbeit) bei Zustandsänderung eines Gases
  • W1 Gewinn (Verbrennung)
  • W2 Verlust (Ladungswechsel)
20
Q

Effektive Leistung

A
  • Reibleistung (Kolbenringe, Lager)
  • Nebenantriebe (Steuerung, Zündung, Lüfter, Lichtmasch.)
21
Q

Wirkungsgradkennfelder für Otto (nicht aufgeladen) und Diesel (aufgeladen)

A
22
Q

Messung der Motorgrößen

A
23
Q

Durch technische Verbrennung frei werdende Schadstoffe und ihre Wirkung auf Mensch und Natur

A
  • CO Kohlenmonoxid (*)
  • CmHn Kohlenwasserstoffe
  • NOx Stickoxide
  • CO2 Kohlendioxid (*)
  • O3 Ozon
  • SO2 Schwefeldioxid
  • Ruß (*)

(*) direkt unschädlich für Natur, für Menschen alles schädlich

24
Q

Waldsterben

A
25
Q

Dieselmotor

Emissionen Vor- & Nachteile

A

bei Teil- und Vollast Vorteile

Nachteile: Partikel- und Schwefelausstoß

26
Q

Motorische Maßnahmen beim Ottomotor
Minderung CO, CmHn, NOx auf diesem Wege begrenzt möglich durch Optimierung

A
  • Gemischbildung
  • Zündung
  • Steuerzeiten
27
Q

Schichtlademotor mit Direkteinspritzung, FSI-Motor (Fuel Stratified Injection).

(Otto)

A

genaue Positionierung des Gemisches im Bereich der Zündkerze zur Zündung

28
Q

Motorische Maßnahmen beim Dieselmotor

A
  • Verbrennungsverfahren
  • Deutliche Verminderung des NOX-Ausstoßes durch Abgasrückführung (AGR)
  • Partikelausstoß

Abgasrückführung:

29
Q

Zur Erfüllung der derzeitigen und geplanten gesetzlichen Grenzwerte bei

A
30
Q

Nachbehandlung mit Katalysator

A
  • Katalysator ist Wirkstoff, der Reaktionsgeschwindigkeit bei chem. Vorgängen erhöht, ohne dabei verbraucht zu werden.
  • Hochwarmfestes Edelstahlgehäuse mit
    • Trägerkörper (große innere Oberfläche)
    • Zwischenschicht auf Oberfläche von Trägerkörper (Vergrößerung Oberfläche)
    • Katalysatormaterial (Kontaktmaterial) auf Zwischenschicht (Edelmetalle Platin und Rhodium)
31
Q

Dreiwegekatalysator

A
  • Ottomotor
  • heute standardmäßig eingesetzt
32
Q

Prinzip einer Lambda – Regelung

A
33
Q

SCR-Katalysatoren (Selective Catalytic Reduction)

A

„AdBlue“ (=Harnstoff-Wasser-Lösung) eingesprüht

34
Q

Anmerkungen zu Katalysatoren beim Dieselmotor

A
  • Alterung wie bei Ottomotor, jedoch hier zusätzlich Rußproblem
  • Praktisch rußfreier Betrieb erreichbar durch Rußfilter (z.B. Keramikfilter) oder hohen Luftüberschuss
35
Q

Vergleich Dieselmotor mit Oxidationskatalysator und Ottomotor mit Dreiwegekatalysator

A
36
Q

Schlussbemerkung zu Motor mit Nachbehandlung

A

Fahrzeugtechnik 1 (11 decks)

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