Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Kapitel dieses Buchs durch Wischen aufrufen

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

20. Thermodynamische Grundlagen

verfasst von: Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Günter P. Merker

Erschienen in: Grundlagen Verbrennungsmotoren

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

share
TEILEN

Zusammenfassung

Zunächst wird die grundsätzliche Wirkungsweise einer thermischen Energiewandlungsmaschine zur Wandlung von Primärenergie in mechanische Arbeit an Hand einer einfachen Skizze erläutert und der Carnotwirkungsgrad, der maximal mögliche Wirkungsgrad thermischer Kraftmaschinen abgeleitet. Anschließend wird die Kinematik des Kurbeltriebs der Kolbenmaschine erläutert und die Beziehung für die Kolbengeschwindigkeit abgeleitet. Der 1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik zur Beschreibung von geschlossenen und offenen Kreisprozessen, sowie die entsprechenden p,V- Diagramme für den Vier- und Zweitaktmotor vorgestellt. Die Beziehungen für den thermischen Wirkungsgrad für ideale Kreisprozesse werden abgeleitet und die wesentlichen Schritte von den idealen über offene Prozesse zum Realprozess werden dargelegt. Dafür werden die wichtigsten Kenngrößen und Kennwerte wie effektiver Mitteldruck, effektive Leistung, thermischer Wirkungsgrad und effektiver Verbrauch angegeben. Des Weiteren wird das Verhalten isentroper Strömungen vorgestellt und die Beziehung für die Strömung in Ventilen abgeleitet. Abschließend werden der reale Diesel- und Ottoprozess betrachtet und deren grundsätzlichen Charakteristiken an Hand von Motorkennfeldern für Voll- und Teillast erläutert. Das Kapitel schließt mit einem ausführlichen Literaturverzeichnis.
Literatur
Zurück zum Zitat Baehr, H.D., Kabelac, S.: Thermodynamik, 14. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg, New York (2009) CrossRef Baehr, H.D., Kabelac, S.: Thermodynamik, 14. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg, New York (2009) CrossRef
Zurück zum Zitat van Basshuysen, R., Schäfer, F.: Lexikon Motorentechnik, 2. Aufl. Vieweg, GWV, Wiesbaden (2006) van Basshuysen, R., Schäfer, F.: Lexikon Motorentechnik, 2. Aufl. Vieweg, GWV, Wiesbaden (2006)
Zurück zum Zitat van Basshuysen, R., Schäfer, F. (Hrsg.): Handbuch Verbrennungsmotor, 6. Aufl. Vieweg+Teubner, Wiesbaden (2012) van Basshuysen, R., Schäfer, F. (Hrsg.): Handbuch Verbrennungsmotor, 6. Aufl. Vieweg+Teubner, Wiesbaden (2012)
Zurück zum Zitat DIN 1940: Hubkolbenmotoren, Begriffe, Formelzeichen, Einheiten. Beuth, Berlin (1976) DIN 1940: Hubkolbenmotoren, Begriffe, Formelzeichen, Einheiten. Beuth, Berlin (1976)
Zurück zum Zitat Hahne, E.W.P.: Technische Thermodynamik, 5., völlig überarb. Aufl. Oldenbourg Verlag, München (2010) CrossRef Hahne, E.W.P.: Technische Thermodynamik, 5., völlig überarb. Aufl. Oldenbourg Verlag, München (2010) CrossRef
Zurück zum Zitat Heywood, J.B.: Internal combustion engine fundamentals. McGraw-Hill, New York (1989) Heywood, J.B.: Internal combustion engine fundamentals. McGraw-Hill, New York (1989)
Zurück zum Zitat Lucas, K.: Thermodynamik, 3. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg (2001) CrossRef Lucas, K.: Thermodynamik, 3. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg (2001) CrossRef
Zurück zum Zitat Maas, H.: Gestaltung der Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine. Neue Folge Bd. 1. Springer, Heidelberg (1979) CrossRef Maas, H.: Gestaltung der Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine. Neue Folge Bd. 1. Springer, Heidelberg (1979) CrossRef
Zurück zum Zitat Merker, G.P., Gerstle, M.: Evaluation on two stroke engines scavenging models. SAE Technical Paper 970358. (1997) Merker, G.P., Gerstle, M.: Evaluation on two stroke engines scavenging models. SAE Technical Paper 970358. (1997)
Zurück zum Zitat Pischinger, R., Klell, M., Sams, T.: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine, 3. Aufl. Springer, Wien, New York (2009) Pischinger, R., Klell, M., Sams, T.: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine, 3. Aufl. Springer, Wien, New York (2009)
Zurück zum Zitat Stephan, P., Schaber, K., Stephan, K., Mayinger, F.: Einstoffsysteme, 18. Aufl. Thermodynamik, Bd. 1. Springer, Berlin Heidelberg (2009) Stephan, P., Schaber, K., Stephan, K., Mayinger, F.: Einstoffsysteme, 18. Aufl. Thermodynamik, Bd. 1. Springer, Berlin Heidelberg (2009)
Zurück zum Zitat Urlaub, A.: Verbrennungsmotoren, 2. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg (1994) Urlaub, A.: Verbrennungsmotoren, 2. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg (1994)
Zurück zum Zitat Zima, S.: Entwicklung schnelllaufender Hochleistungsdieselmotoren in Friedrichshafen Technikgeschichte in Einzeldarstellungen Bd. 44. VDI-Verlag, Düsseldorf (1987) Zima, S.: Entwicklung schnelllaufender Hochleistungsdieselmotoren in Friedrichshafen Technikgeschichte in Einzeldarstellungen Bd. 44. VDI-Verlag, Düsseldorf (1987)
Zurück zum Zitat Zima, S.: Ungewöhnliche Motoren. Vogel, Würzburg (2005) Zima, S.: Ungewöhnliche Motoren. Vogel, Würzburg (2005)
Metadaten
Titel
Thermodynamische Grundlagen
verfasst von
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Günter P. Merker
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-23557-4_20

Premium Partner