GRUNDZÜGE DES KOLBENMASCHINENBAUES
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- Petra Gärtner
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1 GRUNDZÜGE DES KOLBENMASCHINENBAUES TEILI VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN VON O. PROF. DR.-ING. KLAUS GROTH LEHRSTUHL UND INSTITUT FÜR KOLBENMASCHINEN TECHNISCHE UNIVERSITÄT HANNOVER UNTER MITWIRKUNG UND MIT EINER AUFGABENSAMMLUNG VON DIPL.-ING. GERHART RINNE WISS. ASSISTENT AM INSTITUT FÜR KOLBENMASCHINEN, T. U. HANNOVER BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT MANNHEIM/WIEN/ZÜRICH HOCHSCHULTASCHENBÜCHER-VERLAG
2 I n h a l t - 0,8-1. Einleitung 1.1. Einteilung der Kolbenmaschinen Kolbenkraftmaschinen Kolbenarbeitsrnaschinen 1.2. Geschichte der Triebwerke 1.3. Kolbentriebwerke Oszillierende zylindrische Kolben Kurbeltriebwerke Taumelscheibe Rotationskolben 1.4. Maschinentechnische Einteilung der Wärmekraftmaschinen, Einordnung der Verbrennungskraftmaschinen 1.5. Thermodynamische Vergleichsprozesse, Einordnung der Verbrennungskraftmaschinen 2. Otto- und Diesel-,Stirlingmotor 2.1. Ottomotor 2.2. Dieselmotor 2.3. Stirling-Heißgasmotor 2.4. Geschichte der Verbrennungsmotoren Ottomotor Dieselmotor Philips-Stlrling-Motor 3. Einfache Vergleichsprozesse, Prozesse der vollkommenen Maschine 3.1. Gleichraumprozeß 3.2. Gemischter Prozeß 3.3. Stirlingprozeß 3.4. Wirkungsgrade der vollkommenen Maschine
3 - 0, Sleichraum Seiliger Stirllng 4. Wirkliche prinzipielle offene Prozesse 4.1. Viertakt-Zweitakt Viertaktverfahren Sweitaktverfahren 4.2. Vergleichs-p,V-Diagramm und Kurbeltrieb 4.3. Wirkliches p,v-diagramm und Mitteldruck 4.4. Mitteldruck, Leistung, mittlere Kolbengeschwindigkeit 5. Wirkungsgrade und spezifischer Kraftstoffverbrauch 5.1. Wirkungsgrade 5.2. Spezifischer Kraftstoffverbrauch 5.3. Erfahrungswerte für Wirkungsgrade und Drücke und mittlere Kolbengesohwindiglceit c 6. Darstellung von p e, H e, b e in Diagrammen (Kennfelder) 7. Liefergrad [lambda] L 8. Polytropenexponenten 9. Verbrennung 9.1. Heizgesetz 9.2. Unvollständige Verbrennung 9.3. Typische Abgaszusammensetzung 10. Kraftstoffe Übersicht über gasförmige und flüssige Kraftstoffe Die wichtigsten gasförmigen Kraftstoffe Die wichtigsten flüssigen Kraftstoffe Verwendung der Kraftstoffe für innere und äußere Verbrennung
4 - 0, Gasförmige Kraftstoffe Flüssige Kraftstoffe Feste Kraftstoffe 1o,3. Eigenschaften der Kraftstoffe Erste Kriterien für die Beurteilung Klopfneigung des Otto-Kraftstoffes, Oktanzahl Klopfende Verbrennung Oktanzahl OZ Zündwilligkeit des Kraftstoffes, Getanzahl, "Nageln" Zündvorgang dm Dieselmotor Biesel-"Nageln" Cetanzahl 11. Zündanlage 12. Schmierung und Schmierstoffe Schmierfette Schmieröle Fettöle Synthetische Oele 13. Steuerung des Saswechsels Ventilsteuerung Gaswechsel bei Zweitakt-Motoren P,v-Diagramm des Zweitakt-Motors Kurbelkammerdiagramm Zeitquerschnitt, Winkelquerschnitt, spez.zeitquerschnitt Symmetrische und unsymmetrische Steuerdiagramme Spülsysteme Spülkennwerte des Zweitakt-Motors Grenzwert n. D Abstimmung der Ansaugverhältnisse bei Kurbelkammerspülung
5 -0, Überblick über die Aufladung von Motoren Zweck Ausfübrungsmöglichkeiten Mech. angetriebene Lader Abgasturbolader Sonstige Verfahren Gegenwärtiger Entwicklungsstand der Aufladung Sonderprobleme bei der Aufladung der Zweitakt-Motoren 15. Kinematik des Kurbeltrlebes 16. Ausgleich der Massenkräfte 16.1, Ausgleich rotierender Massen Ausgleich der oszillierenden Massen Erhaltung des Schwerpunktes Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kolbens Massenkräfte der oszillierenden Massen Einfachster Ausgleich der Massenkräfte I. Ordnung P Vollständiger Ausgleich der Massenkräfte Pj. und PJJ Massenkräfte am Pleuelzapfen 17. Kinematik des Rotationskolbenmotors Epitrochoide Hubvolumen des Kreiskolbenmotors Verdichtungsverhältnis c des KKM 2: Geschwindigkeit der Diehtleisten Drehzahl von Exzenter und Kolben, Schwenkwinkel Kennzahlen Trochoidenform, Baugröße und Verdichtungsverhältnis Kinematische Probleme des Wankel-Dlesel-Motors Gegenüberstellung der Kennwerte von Hubkolbenmotor und Kreiskolbenmotor 2:3
6 - 0, Gemlschbildungsverfahren Übersicht über Verfahren und Einrichtungen Äußere Gemischbildung Mischeinrichtungen für Gasmotoren Vergaser Saugrohreinspritzung Innere Gemischbildung Kraftstoffeinspritzung bei Ottomotoren Kraftstoffeinspritzung bei Dieselmotoren Einspritzeinrichtungen Einspritzdüsen Einspritzpumpen 19. Bauformen, Zylinderanordnung 20. Literaturhinweise 21. Bildanhang 22. Übungsaufgaben
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