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1998 | Buch

Verbrennungsmotoren

Prozesse, Betriebsverhalten, Abgas

verfasst von: Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof

Verlag: Vieweg+Teubner Verlag

Buchreihe : uni-script

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Über dieses Buch

Das vorliegende Buch soll in einer möglichst kompakten und übersichtlichen Form einen Überblick über und in das Betriebsverhalten von Verbrennungsmotoren vermitteln. Es ruhrt quasi zu einem Leitfaden, mit dessen Hilfe z.B. alle Änderungen und Neuerungen an Motoren und deren Einflüsse auf das Betriebsverhalten qualitativ beurteilt und abgeschätzt werden können. Dazu werden die betriebstechnischen Zusammenhänge auf der Basis der thermodynamischen Grundlagen dargestellt und auf die motorischen Kenngrößen zurückgeruhrt. Zur Erläuterung und Vertiefung werden Beispiele durchgesprochen. Darüber hinaus wird auch der Aspekt der Abgasproblematik bezüglich des Betriebsverhaltens der Verbrennungsmotoren behandelt. Die Voraussetzungen rur dieses Buch ergaben sich aus der Lehrtätigkeit an der Fachhochschule des Heeres Darmstadt und an der Universität der Bundeswehr München im Fachhochschulstudiengang Maschinenbau, sowie in der Ausbildung vom amtlich anerkannten Sachverständigen rur den Kraftfahrzeugverkehr. Den Anstoß rur dieses Buch gab der Wunsch unserer Studenten danach. Das Buch soll den Praktikern, wie Z.B. den Sachverständigen und Studierenden an Hochhochschulen und Fachhochschulen dienen, indem es ihnen in anschaulicher und - soweit möglich - knapper Darstellung den Ein- und Überblick in den Motorbetrieb vermitteln bzw. vertiefen hilft. Unser Dank gilt den Firmen AUDI AG Ingolstadt und BMW AG München, sowie Dr.-Ing. Ulrich Rohs rur die freundliche Überlassung von Bildmaterial.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
Die Verbrennungsmotoren sind Kraftmaschinen, die auf der Basis thermodynamischer Prozesse arbeiten, d.h. Wärmekraftmaschinen. Sie erzeugen durch Umwandlung der in der Natur vorkommenden Energie (Energieabsenkung), die in der Regel in chemischer Form vorliegt und als Kraftstoffe zugeführt wird, über den Zwischenschritt der thermischen Energie der Verbrennungsgase mechanische Arbeit. Dieser thermische Zwischenschritt führt zur Temperatur-, damit zur Druck- und Volumensteigerung, die dann mechanisch genutzt werden.
Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof
2. Arbeitsprozesse
Zusammenfassung
Das Betriebsverhalten der Motoren wird mit Hilfe eines thermodynamischen Kreisprozesses untersucht. Dabei werden die Zustandsanderungen eines Gases nacheinander mit Rückkehr zum Ausgangspunkt durchlaufen. Das bedeutet für die Verbrennungsmotoren, daß das Arbeitsgas z.B. im Hubkolbenmotor durch den sich von UT nach OT bewegenden Kolben verdichtet und bei der anschließenden Abwärtsbewegung wieder entspannt wird. Damit die Kompressions- und die Expansionslinie im zugehörigen thermodynamischen Druck-VolumenDiagramm nicht aufeinanderliegen, d.h. der Prozeß Arbeit liefern kann, muß bei OT Wärme zugeführt werden. Es läuft dabei kein Kreisprozeß verlustfrei ab, d.h. der Prozeß gibt Wärme ab.
Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof
3. Kenngrößen
Zusammenfassung
Die Kenngrößen dienen der Auslegung sowie der Beurteilung und dem Vergleich von Motoren. Sie sind Hilfsmittel sowohl der Konstruktion als auch für den Benutzer.
Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof
4. Betriebsverhalten von Motoren
Zusammenfassung
Das Betriebsverhalten der Motoren ist von ihrem Konzept für bestimmte Einsatzzwecke abhängig. Es wird durch die Kenngrößen Drehmoment bzw. mittlerer Kolbendruck und Drehzahl beschrieben. So kann man feststellen, daß
  • stationäre Motoren die Forderungen nach nahezu konstanter Drehzahl und variablem Drehmoment,
  • Motoren für Landfahrzeuge die Forderungen nach variablem Drehzahlbereich und variablem Drehmoment,
  • Motoren für Schiffe die Forderungen nach einem engen, variablen Drehzahlbereich und variablem Drehmoment,
  • Flugzeugmotoren die gleichen Forderungen wie Schiffsmotoren allerdings im höheren Drehzahlbereich erfüllen müssen.
Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof
5. Abgasproblematik
Zusammenfassung
Das Kraftfahrzeug trägt mit seinem Abgasen nicht unerheblich zur Belastung der Umwelt bei, dies vor allem in den Ballungsgebieten mit hoher Kraftfahrzeugdichte. Um die Gesundheitsschädigung durch die Schadstoffemissionen einzudämmen, wurden zunächst in den USA und später auch in Deutschland, Japan und der Europäischen Union Vorschriften mit Prüfverfahren, Meßgeräten und Grenzwerten für die einzelnen Schadstoffe erlassen.
Ernst-Michael Hackbarth, Wolfgang Merhof
Backmatter
Metadaten
Titel
Verbrennungsmotoren
verfasst von
Ernst-Michael Hackbarth
Wolfgang Merhof
Copyright-Jahr
1998
Verlag
Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN
978-3-663-07813-5
Print ISBN
978-3-528-07431-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-663-07813-5