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2021 | Book

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Ottomotorische Verbrennung innerhalb eines Gleichraumverbrennungsmotors

Author: Benjamin Burger

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Benjamin Burger beschreibt die Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme eines Einzylinder-Otto-Gleichraumverbrennungsmotors. Durch einen alternativen Kurbeltrieb hat der Autor trotz konstant drehenden Abtriebes einen Kolbenstillstand symmetrisch zum Oberen Totpunkt erreicht. Die Konstruktion des gesamten Motors orientiert sich stark an einem konventionellen Aufbau, mit dem Unterschied, dass im Kurbeltrieb eine zweite Kurbelwelle zum Einsatz kommt. Durch die Überlagerung der Drehbewegungen beider Kurbelwellen ergibt sich ein resultierender Hub mit Kolbenstillstand symmetrisch zum Oberen Totpunkt.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Der Verbrennungsmotor (VM) und insbesondere dessen Emissionen stehen in Bezug auf den Klimaschutz heutzutage mehr denn je im Fokus der Öffentlichkeit. VMen werden aber nicht nur im Verkehrssektor eingesetzt, sondern finden mittlerweile auch großen Gefallen im Bereich der dezentralen Energieversorgung – sei es als kleinere Blockheizkraftwerk (BHKW)-Anlagen in der Gebäudetechnik oder als große Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)s-Anlagen wie beispielsweise am Flughafen München [11].
Benjamin Burger
Kapitel 2. Stand der Technik
Zusammenfassung
Im ersten Teil dieses Kapitels wird kurz auf den Aufbau und die Einteilung von VM-BHKW-Anlagen eingegangen. Im Anschluss daran werden realisierte Alternativen zum konventionellem Kurbeltrieb vorgestellt – unter die auch der isochore Motor fällt.
Benjamin Burger
Kapitel 3. Theoretische Grundlagen
Zusammenfassung
Für eine Beschreibung der innermotorischen Vorgänge werden innerlich reversible Kreisprozesse verwendet. Dafür werden geschlossene Wärmekraftprozesse mit folgenden Vereinfachungen herangezogen: [2] [14].
Benjamin Burger
Kapitel 4. Funktion und Aufbau des Gleichraumkurbeltriebes
Zusammenfassung
Mit der Entwicklung eines Gleichraumverbrennungsmotors wird die gängige Kurbeltriebskinematik bzw. der Hubverlauf insoweit verändert, dass konfigurationsabhängig, trotz kontinuierlich rotierender Abtriebswelle, Stillstandphasen des Kolbens mit unterschiedlicher Dauer symmetrisch zum OT eingestellt warden können. Eine Volumenabweichung dV kleiner oder gleich 1 % vom Kompressionsvolumens Vc wird als Kolbenstillstand bezeichnet (Gleichung 4.1).
Benjamin Burger
Kapitel 5. Versuchsaufbau
Zusammenfassung
Der motorische Versuch findet auf dem Einzylinder-Prüfstand der Universität Stuttgart am IFS statt. Die Eckdaten des Prüfstandes sind.
Benjamin Burger
Kapitel 6. Simulation des Gleichraummotors
Zusammenfassung
Im Vorfeld zu den motorischen Versuchen wird anhand der Berechnungssoftware Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS)-Zylindermodul eine Untersuchung und Abschätzung der Auswirkungen einer Gleichraumverbrennung anhand einer Arbeitsprozessrechnung durchgeführt.
Benjamin Burger
Kapitel 7. Prüfstandsuntersuchungen
Zusammenfassung
Die Drehzahl für alle Messungen beträgt n = 1400 min-1. Diese Drehzahl stellt sich im Bezug auf das Schwingungsverhalten des isochoren Motors als optimal heraus. Für alle gefeuerten Messungen wird ein stöchiometrisches Kraftstoff-Luftgemisch eingestellt.
Benjamin Burger
Kapitel 8. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Der Carnot-Prozess ergibt für die Umwandlung von Wärme in mechanische Energie den höchsten thermischen Wirkungsgrad, lässt sich jedoch technisch nicht realisieren. Er stellt das theoretische Maximum dar. Der Gleichraumprozess ist dagegen der thermodynamisch günstigste Prozess, der innerhalb eines Verbrennungsmotors realisiert werden kann. Notwendig werden dazu entweder eine unendlich schnelle Verbrennung respektive ein Kolbenstillstand für den Zeitraum der Verbrennung.
Benjamin Burger
Backmatter
Metadata
Title
Ottomotorische Verbrennung innerhalb eines Gleichraumverbrennungsmotors
Author
Benjamin Burger
Copyright Year
2021
Electronic ISBN
978-3-658-34923-3
Print ISBN
978-3-658-34922-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-34923-3

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