Desmo4 (V23) Aufbau. eine Entwicklung von

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1 Desmo4 (V23) Aufbau eine Entwicklung von

2 Hub [mm] Geschwindigkeit Beschleunigung Kinematikdaten des Nocken (Auslegung) Kinematikdaten Desmo4 Po 2zu1 V Nockenkontur erstellt von Mario Illien Geschwindigkeit Hub Beschleunigung NW-Winkel Desmo4 Seite 2 Februar 27

3 Generell zu den Messungen Aufbau: Original Porsche Zylinderkopf VarioCam Plus (von Porsche 911er; 3,6 ltr.). Original Nockenwellenflansch. Lagerung und Ölzufuhr über bestehende Lagerstellen. Drehzahl: bis /min NW (NW = Nockenwellendrehzahl) entspricht bis 6.3 1/min Motordrehzahl (NW x 2) Öldruck: 2 bis 2,5 bar Öltemperatur: 2 bis 35 C; Durch die niedere Öltemperatur steigt die Reibung und die Momente. Eine ideale Temperatur von ca. 9 C kann beim Prüfstandsaufbau nicht erreicht werden (zuviel Wärmeabfuhr und zu geringe Eigenreibung). Öltyp: OMV W-4 - Vollsynthetisch Messergebnisse: Messdaten nicht nachbearbeitet / nicht gefiltert Desmo4 Seite 3 Februar 27

4 Messaufbau Spritzschmierung für Ventilhalter-Abstützung Druckölschmierung für die Nockenwellenlagerstellen Einlassnockenwelle (hier werden alle 6 Ventile betätigt) Drehgeber Servoantrieb Kupplung HBM Drehmomentmessflansch Desmo4 Seite 4 Februar 27

5 Messaufbau: Hinteransicht Einlassventile LMI 2kHz Messlaser Desmo4 Seite 5 Februar 27

6 Messequipment: Datenerfassung: Drehmomentmessflansch HBM T1F Kupplung HBM BSD-Modulflex T1F Abstandssensor LMI LTS 3/2 Inkrementaler Drehgeber Heidenhaim ROD 42 Messbereich / Arbeitsbereich: ±5Nm max. 25Nm 2mm -36 Auflösung:,4Nm,2µm 5 Punkte Ausgangssignal: -1 bis +1V oder 5kHz bis 15kHz -1 bis +1 V 5V TTL Abtastfrequenz: 2kHz 2kHz 2kHz Datenaufzeichnung: National Instruments PCI 4472 National Instruments PCI 662 National Instruments PCI 6251 Datenauswertung: National Instruments LabView 8.2 National Instruments Diadem 1 Desmo4 Seite 6 Februar 27

7 Desmo4 V23 Dynamische Messungen mit Nockenwellenreibung eine Entwicklung von

8 Drehmoment NW [Nm] Zusammenfassung (Desmo4: ca. 3 Öltemperatur!) Mittleres Drehmoment Porsche Original Desmo4 Desmo4: ein Zylinder Drehzahl Nockenwelle [min-1] Desmo4 Seite 8 Februar 27

9 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Starten 12 Nockenwellendrehzahl 1min -1 3, , , , ,5 Desmo4 Seite 9 Februar 27

10 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Starten,5 Nockenwellendrehzahl 1min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 1 Februar 27

11 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Starten,5 Nockenwellendrehzahl 1min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 11 Februar 27

12 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Leerlauf 12 Nockenwellendrehzahl 5min Desmo4 Seite 12 Februar 27

13 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Leerlauf,5 Nockenwellendrehzahl 5min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 13 Februar 27

14 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: Leerlauf,5 Nockenwellendrehzahl 5min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 14 Februar 27

15 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: niedere Drehzahl Nockenwellendrehzahl 1min Desmo4 Seite 15 Februar 27

16 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: niedere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 1min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 16 Februar 27

17 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: niedere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 1min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 17 Februar 27

18 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: mittlere Drehzahl Nockenwellendrehzahl 15min Desmo4 Seite 18 Februar 27

19 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: mittlere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 15min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 19 Februar 27

20 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: mittlere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 15min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 2 Februar 27

21 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl 12 Nockenwellendrehzahl 2min Desmo4 Seite 21 Februar 27

22 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 2min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 22 Februar 27

23 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 2min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 23 Februar 27

24 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl Nockenwellendrehzahl 25min Desmo4 Seite 24 Februar 27

25 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 25min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 25 Februar 27

26 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 25min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 26 Februar 27

27 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl Nockenwellendrehzahl 275min Desmo4 Seite 27 Februar 27

28 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 275min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 28 Februar 27

29 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: höhere Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 275min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 29 Februar 27

30 Drehmoment NW [Nm] Dynamischer Hub und Antriebsmoment: hohe Drehzahl Nockenwellendrehzahl 315min Desmo4 Seite 3 Februar 27

31 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: hohe Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 315min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 31 Februar 27

32 Dynamischer Hub und Antriebsmoment: hohe Drehzahl,5 Nockenwellendrehzahl 315min -1,4,3,2,1 -, Desmo4 Seite 32 Februar 27

33 Drehmoment [Nm] Geschwindigkeit Vergleich berechneter und gemessener Ventilhub bzw. Ventilgeschwindigkeit Kinematikdaten Desmo4 Po 2zu1 V23 Zylinder 1, 15min -1 NW, 1kHz Abtastrate NW-Winkel [Grad] kmpl. Einlassnockenwelle (6 Ventile) Desmo4 Seite 33 Februar 27

34 Antriebsmoment: Startmomente Starten ohne Öl Desmo4 Bemerkungen: Desmo4 V23 Einlassnockenwelle; 6 Ventile betätigt Ölzufuhr ausgeschaltet Motor kalt (ca. 2 C) Drehzahl voreingestellt Servoantrieb schlagartig eingeschaltet Messung mit HBM Drehmomentflansch (hat auch Trägheit) Nockenwellenmoment! Desmo4 Seite 34 Februar 27

35 Antriebsmoment: Startmomente Starten ohne Öl bei unterschiedlichen Drehzahlen Desmo4 Bemerkungen: Desmo4 V23 Einlassnockenwelle; 6 Ventile betätigt Ölzufuhr ausgeschaltet Motor kalt (ca. 2 C) Servoantrieb schlagartig eingeschaltet Drehzahl mit Potentiometer in ca.,5s auf Endwert eingestellt Nockenwellenmoment! Desmo4 Seite 35 Februar 27

36 Vorteile der Zwangssteuerung beim Starten Laut Fa. Bosch in Stuttgart benötigt ein 4 Zylinder Ottomotore bei Tieftemperaturen (-28 C) zum Starten ein mittleres Moment von ca. 11Nm (Welligkeit +/-3 bis 35%). Bei normalen Temperaturen (25 C) wird ein mittleres Moment von 55Nm benötigt. Bei ausgebauten Zündkerzen kann ein Moment von ca. 3Nm gemessen. Zum Antreiben eines federbeaufschlagten Ventiltriebes wird abhängig von Motortyp, Hubvolumen, Zylinderzahl, Kompression, Lagerreibung, Ventiltriebsart, Motoröl und der Umgebungstemperatur ca. 3-5% des Startermomentes benötigt. Unsere Zwangssteuerung benötigt aber nur einen Bruchteil des normalen Startmomentes! Zwangssteuerung - Vorteile des geringeren Momentes beim Startvorgang: - Die Starterleistung kann z.b. von 1,4kW auf unter 1,kW reduziert werden (lt. Bosch). - Dadurch kann der Starter kleiner und leichter ausgeführt werden und in Folge auch die Verkabelung (Kupfer!) kleiner dimensioniert werden (wesentliche Gewichtsreduktion). - Die Autobatterie kann kleiner und leichter sein. - Dies alles bedeutet weniger Verbrauch und geringere Emissionen. - Der Startgenerator wird dadurch einfacher und effektiver (Start-Stop Systeme). - Bei gleichem Starter kann andererseits ein dickeres und somit ein billigeres Motoröl verwendet werden. Zwangssteuerung - Vorteile des geringeren Momentes im Betrieb: Quelle: Bosch - Der komplette Nockenwellenantrieb kann kleiner dimensioniert werden (Zahnriemen, Umlenkrollen, Lagerstellen der Nockenwelle im Zylinderkopf, ) - Dies führt zu einer Gewichts- und Kostenreduktion und zu Bauraumgewinn. Desmo4 Seite 36 Februar 27

37 Unsere Anschrift Bei Fragen oder für weitere Informationen stehen wir gerne zur Verfügung. INVENTUS Engineering GmbH Hausnummer 181 A St. Anton im Montafon Vorarlberg, Österreich Telefon: 43 / Fax: 43 / Handy: 43 / Desmo4 Seite 37 Februar 27

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