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2016 | OriginalPaper | Chapter

6. Messtechnik

Authors: Kai Borgeest, Georg Wegener

Published in: Messtechnik und Prüfstände für Verbrennungsmotoren

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Wir werden uns in diesem Kapitel von den Schnittstellen des Motors in das Innere vorarbeiten (Abb. 6.1). Wir beginnen mit den äußeren Eingangsgrößen des Motors, dem Kraftstoffverbrauch und dem Luftverbrauch (Abschnitt 6.1). In diesem Zusammenhang werden weitere Anwendungen der Durchflussmessung am Motor vorgestellt, auch wenn diese keine Eingangsgrößen sind. Äußere Ausgangsgrößen sind v. a. die mechanischen Größen Drehzahl, aktueller Drehwinkel (Abschnitt 6.2) und Drehmoment (Abschnitt 6.4) sowie die daraus abgeleitete Leistung (Abschnitt 1.5). Kräfte und abgeleitete Größen wie Spannungen und Dehnungen sind keine typischen Ausgangsgrößen, sondern motorinterne Größen; da die Drehmomentmesstechnik auf der Kraftmesstechnik basiert, bietet es sich aber an, die Kraftmesstechnik zusammen mit der Messtechnik anderer mechanischen Größen zu behandeln (Abschnitt, 6.3). Neben den gewünschten mechanischen Ausgangsgrößen gibt es unerwünschte Eigenschaften des Motors, die ebenfalls an seinen Schnittstellen zur Außenwelt gemessen werden, nämlich Lärm (Abschnitt 6.6), elektromagnetische Abstrahlung und die Empfindlichkeit gegenüber Einstrahlung (Abschnitt 6.7) und Abgase (Abschnitt 6.8). Wenn wir weiter ins Innere des Motors vorstoßen, so interessieren uns v. a. die thermodynamischen Zustandsgrößen Druck und Temperatur (Abschnitt 6.9). Auch das Volumen ist eine wichtige Zustandsgröße der Thermodynamik, das aktuelle Volumen im Zylinder wird aber nicht gemessen, sondern aus dem Kurbelwellenwinkel berechnet. Andere, konstante Volumina im Motor (z. B. eines Einlasskrümmers) lassen sich aus Konstruktionsdaten berechnen. Neben Volumina sind auch Volumenströme und Massenströme wichtig. Diese werden in Abschnitt 6.1 behandelt, weil sie v. a. an den Schnittstellen des Motors interessieren.
Die letzte Stufe sind schließlich die Vorgänge im Herzen des Motors: die Strömung, Gemischbildung und Verbrennung im Zylinder. Die hierfür verwendete Messtechnik ist Gegenstand von Abschnitt 6.10.
Footnotes
1
Gaspard Gustave de Coriolis, 1792–1843, französischer Mathematiker und Physiker, der sich v. a. mit der Mechanik beschäftigte.
 
2
Theodore von Kármán, 1881–1963, in Ungarn geborener Physiker, der das Gebiet der Aerodynamik mitgeprägt hat.
 
3
Vincent Strouhal, 1850–1922, tschechischer Physiker, auf dem Gebiet der Hydrodynamik tätig.
 
4
Frank Gray, 1887–1969, US‐amerikanischer Physiker, der sich v. a. der Entwicklung der Telekommunikation widmete.
 
5
Richard Wesley Hamming, US‐amerikanischer Mathematiker, der v. a. Leistungen auf dem Gebiet der Kodierung erbrachte.
 
6
Robert Hooke, 1635–1703, englischer Wissenschaftler mit Beiträgen auf vielen Gebieten.
 
7
Diese Groß‐/Kleinschreibung entspricht der Originalschreibweise.
 
8
Johann Heinrich Lambert, 1728 bis 1777, schweizerischer Wissenschaftler, der sich u. a. basierend auf den Arbeiten von Pierre Bouguer mit der Schwächung von Licht in Medien beschäftigte.
 
9
August Beer, 1825–1863, deutscher Wissenschaftler, der u. a. die Arbeiten von Lambert fortsetzte.
 
10
Thomas Johann Seebeck, 1770–1831, deutscher Physiker, entdeckte u. a. den thermoelektrischen Effekt.
 
11
John William Strutt, 3. Baron Rayleigh, 1842–1919, englischer Physiker, der maßgeblich an der Erforschung der elastischen Streuung beteiligt war.
 
12
Gustav Mie, 1868–1957, deutscher Physiker, der u. a. die nach ihm benannte Streuung untersuchte.
 
13
Ludvig Valentin Lorenz, 1829–1891, dänischer Physiker, der u. a. die Lichtstreuung erforschte (nicht zu verwechseln mit Hendrik Lorentz, der etwa zeitgleich auf ähnlichen Gebieten forschte).
 
14
Chandrasekhara Venkata Raman, 1888–1970, indischer Physiker, Nobelpreis für Physik 1930, erforschte die Streuung von Licht.
 
15
Sir George Gabriel Stokes, 1819–1903, irischer Mathematiker und Physiker, neben der Hydrodynamik beschäftigte er sich v. a. mit der Optik.
 
16
Christian Doppler, 1803–1853, österreichischer Physiker, versuchte anhand von Wasserwellen den optischen Dopplereffekt (nach heutigem Wissen falsch) zu erklären, beschrieb damit aber richtig den akustischen Dopplereffekt.
 
17
Max Planck, 1858–1947, deutscher Physiker, erforschte u. a. die Strahlung schwarzer Körper.
 
18
Wilhelm Wien, 1864–1928, deutscher Physiker, erforschte die Wärmestrahlung.
 
19
Korrekt wäre bei Edelgashalogeniden der Begriff Exciplex‐Laser, der allgemeine Sprachgebrauch zählt diese aber fast immer zu den Excimer‐Lasern.
 
Metadata
Title
Messtechnik
Authors
Kai Borgeest
Georg Wegener
Copyright Year
2016
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-10118-3_6

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