Die schnellaufender Verbrennungsmotoren

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1 j Die schnellaufender Verbrennungsmotoren von Djpl.-Ing. Hermann Mettig Direktor im Hause Klöckner-Humboldt-Deutz AG Mit 363 Bildern und 6 Tafeln w DE G Walter de Gruyter Berlin New York 1973

2 Vorwort V 1. Vorarbeiten für die Konstruktion Gegebene Daten Leistung und Drehzahl Hauptanwendungsgebiet des Motors Voraussichtliche Fertigungsstückzahl Feststellung des Standes der Technik Festlegung der Hauptabmessungen und der Bauart Wahl von Hub, Bohrung und Zylinderzahl, Bedeutung des Hub- Bohrungsverhältnisses Festlegung des Zylinderabstandes Auswahl der Bauart Gang der Vorarbeiten, dargestellt an einem Beispiel Der Ablauf der Konstruktionsarbeiten Die Konstruktion der Einzelteile des Motors Triebwerk und Lagerung Massenkräfte im Triebwerk und Massenausgleich Massenkräfte im Einzeltriebwerk Auswirkungen der freien Massenkräfte des Kurbeltriebs Massenausgleich Einzylindermotor Mehrzylinderreihenmotoren V-Motoren Die Gaskräfte und das Motordrehmoment Gaskräfte im Einzeltriebwerk und resultierende Drehkraftlinie des Einzeltriebwerks Die Drehkraftlinie des Mehrzylindermotors Drehschwingungen Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung der Kurbelwelle Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung der Pleuelstange Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung des Kolbens mit Kolbenringen und Kolbenbolzen Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung der Lager des Triebwerks Schwungrad Kurbelgehäuse, Zylinder und Zylinderkopf Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung des Kurbelgehäuses Beanspruchung, Bemessung und Gestaltung der Zylinder Wassergekühlter Zylinder, Dichtung zwischen Zylinder und Zylinderkopf Luftgekühlter Zylinder, Dichtung zwischen Zylinder und Zylinderkopf 205

3 3.2.3 Beanspruchung und Gestaltung des Zylinderkopfs Aufgaben und Beanspruchung des Zylinderkopfes Gestaltung der Zylinderköpfe wassergekühlter Motoren Gestaltung der Zylinderköpfe luftgekühlter Motoren Der Ventiltrieb Allgemeine Betrachtungen Die Nockenwelle Die Steuerelemente des Ventiltriebes Der Antrieb der Nockenwelle und der Zahnradtrieb des Motors Das Schmierölsystem des Motors Schmierölförderung und Verteilung Schmierölkühlung Schmierölfilterung Das Kühlsystem des Motors Wasserkühlung Der Kühlwasserkreislauf und die Anordnung seiner Elemente am Motor Auslegung und Gestaltung der Kühlwasserpumpe Die Regelung der Kühlwassertemperatur Luftkühlung Kühlluftführung Auslegung und Gestaltung des Kühlgcbläses Die Regelung der Motortemperatur 347 'S.6 Einspritzung und Regelung beim Dieselmotor Die Einspritzpumpe Aufgabe der Einspritzpumpe Wirkungsweise der Einspritzpumpe Einspritzpumpenbauarten Auswahl der Einspritzpumpe Anbau der Einspritzpumpe Spritzversteller Die Einspritzdüse Das Einspritzsystem Drehzahlregler Regelung von Dieselmotoren und Reglerartcn Richtlinien für die Konstruktion von Reglern Ausgeführte Regler Der Vergaser des Ottomotors Aufgabe des Vergasers Einfluß des Vergasers auf die Erzeugung schädlicher Abgase Vergaser mit festem Lufttrichter Konstruktion des Vergasers mit festem Lufttrichter allgemein. Die Drosselklappe als Regelorgan Weg des Kraftstoffs. Schwimmergefäß 6, Hauptdüse 9, Kraftstoffarm Entstehung des gewünschten Luft-Kraftstoffgemisches im Lufttrichter. Die Mängel des einfachen Vergasers Korrekturvorrichtungen zur Verhütung einer ungewollten Gemischanreicherung 405

4 XI Vorrichtungen für Leerlaufund Übergang". Beschleunigungspumpe Vorrichtungen am Vergaser zum Anlassen des Motors Anreicherung bei Vollast Schiebebetrieb Stufen-(Register-) Vergaser Zündverstellung, geregelt vom Vergaser aus, Korrektur bei kleinem Luftdruck in großer Meereshöhe, Vereisung von Vergasern Vergaser mit veränderlichem Lufttrichter Schiebervergaser Der Stromberg-Vergaser CD Die Saugleitung zwischen Vergaser und Zylinder Maßnahmen zur Erreichung gleichmäßiger Gemischversorgung aller Zylinder, z.b. Saugrohrführung, Mehrvergaseranordnung, Gemischvorwärmung Einige Einzelheiten der Konstruktion der Saugrohre Anpassung der Gesamtanordnung von Vergaser (Vergasern) und Saugrohr an die Zylinderanordnung Anwärmen des Saugrohres Aufladung von Dieselmotoren Konstruktive Anpassung des Motors an die Aufladung, Abgassammelleitungen, Ladeluftleitung Auswahl und Anbau des Abgasturboladers Ladeluftkühlung Anordnung und Anbau von Hilfsgeräten, Abtriebsmöglichkeiten Elektrische Starteinrichtung Druckluftstart Abtriebsmöglichkeiten Geräuschfragen Ausgeführte Motoren Wassergekühlte Motoren Zylinder-V-Motor (Ottomotor) M 116 der Daimler-Benz AG. Stuttgart-Untertürkheim Zylindcr-Reihenmotor OM 615 (Dieselmotor) und M 115 (Ottomotor) der Daimler-Benz AG. Stuttgart-Untertürkheim Zylinder-Reihenmotor (Dieselmotor) der Perkins Engines Ltd.. Peterborough Zyhnder-V-Motor (Dieselmotor) der Caterpillar Tractor Co.. Peoria, III., USA Zylinder-Roihenmotor (Dieselmotor) Fixe-d Head 500" der British Lcyland Motor Corporation lo-zylinder-v-motor (Dieselmotor) OM 403 der Daimler-Benz AG. Stuttgart-Untertürklieini Zylindcr-V-Molof (Dieselmotor) OS 14 der Saab-Scania, Automotive group Zylindor-V-Motor (Dieselmotor) D 2858 der M.A.N.. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG. Werk Nürnberg 481

5 XII Inhaltsverzeichnis Zylinder-Reihenmotor (Dieselmotor) OM 355 der Daimler-Benz AG, Stuttgart-Untertürkheim Zylinder-Reihenmotor (Dieselmotor) B/F6M 716 der Klöckner- Humboldt-Deutz AG, Köln-Deutz Zylinder-V-Motor (Dieselmotor) D 348 der Caterpillar Tractor Co., Peoria, 111., USA Zylinder-V-Motor (Dieselmotor) MB 6 V 331 der MTU, Motoren- und Turbinen-Union Friedrichshafen GmbH Zy linder-v-motor (Dieselmotor) 16 PA der SEMT Pielstick, Saint-Denis Zylinder-V-Motor (Dieselmotor) MA 16 V 956 der MTU, Motorenund Turbinen-Union Friedrichshafen GmbH Luftgekühlte Motoren Einzylindermotor (Dieselmotor) E 671 der Motorenfabrik Hatz GmbH, Ruhstorf/Rott Zylinder-Boxermotor (Ottomotor) 3/1500 der Volkswagenwerk Aktiengesellgesellschaft, Wolfsburg Zylinder-Reihenmotor (Dieselmotor) F4L 912 der Klöckner- Humboldt-Deutz AG, Köln-Deutz Zylinder-V-Motor (Dieselmotor) F6L 413 der Klöckner-Humboldt- Deutz AG, Köln-Deutz Die wichtigsten verwendeten Formelzeichen Literaturverzeichnis 538