Laboreinführung Verbrennungsmotoren

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1 Laboreinführung Verbrennungsmotoren

2 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 1

3 Ziele Ein Auto fährt konstant bei ca. 80km/h Wie hoch ist der Verbrauch? Wieviel Schadstoffemissionen entstehen? Was hat Einfluß darauf? Warum?? Versuchsziele

4 Das heißt für den Versuch: konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl) Ziele effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad Schadstoffemissionen Einfluß des Luftverhältnisses <1: zusätzlicher unverbrannter Kraftstoff => Einfluß b e, CO, HC >1: =0,85: zusätzliche Luft => entdrosselt => Einfluß b e, CO, HC, NO x (Entdrosselung messbar im Luftaufwand und Mitteldruck des Ladungswechsels) schnellste Verbrennung => Einfluß b e, hohe Temperatur, O 2 -Mangel Versuchsziele

5 Das heißt für den Versuch: konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl) Ziele effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad Schadstoffemissionen Einfluß des Zündzeitpunkts Lage des Druckmaximums: in OT: gegen Verbrennung anverdichten, hohe Temperatur spät: zu wenig verbleibender Hub für Arbeit => b e, NO x Ziel: Druckmaximum bei 5-8 KW nach OT meßbar Versuchsziele

6 Das heißt für den Versuch: konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl) Ziele effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad Schadstoffemissionen Einfluß des Luftverhältnis und des Zündzeitpunkts Weiter von Interesse: Reibmitteldruck Versuchsziele

7 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 2

8 Luftfilter Prüfstandsaufbau M Stellmotor Drosselklappe Ansaugsystem Prüfstandsaufbau

9 Prüfstandsaufbau M Düsen Pumpe Vorlauf Rücklauf Druckregler Kraftstoffsystem Prüfstandsaufbau

10 Prüfstandsaufbau M Absaugung Katalysator Abgasanlage Prüfstandsaufbau

11 Wirbelstrombremse Prüfstandsaufbau M Feldspulen Kurzschlußläufer Kühlwasser Bremse Gehäuselagerung Abstützung Prüfstandsaufbau

12 Wasserüberlauf Wasserzulauf Wasserbad Prüfstandsaufbau M Ölthermostat Öl-Kühlschlange Ölfilter Fzg-Kühler Motorthermostat Motorkühlung Prüfstandsaufbau

13 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 3

14 Fahrhebelsteller Motorsteuerung M Einspritzdauer u. Zeitpunkt Bremsmoment Zündzeitpunkt Motorsteuerung

15 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 4

16 Effektive Leistung: P e = 2* *n*m Kennwerte Effektiver Mitteldruck: p me =P e *a/n/v H.. Luftverhältnis: =m L /m B /L min Effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch:. b e =m B /P e. Effektiver Wirkungsgrad: e =P e /m B /H u Luftaufwand: a =m L /V H / L Indizierter Mitteldruck: p mi =z*w gas /V H Mitteldruck des Ladungswechsel: p milw =z*w LW /V H Reibmitteldruck: p mr =p mi -p me Kennwerte

17 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 5

18 MesstechnikM Drehimpulse Leistung Stützkraft Messtechnik

19 Tu p u Zeit für Volumen Druckdifferenz MesstechnikM. m L =V L /t L * L L = n *p a /p n *T n /T u p a =p u - p Luftdurchsatz Messtechnik

20 Dichte bekannt Zeit für Volumen Tank MesstechnikM Kraftstoffverbrauch Messtechnik

21 MesstechnikM OT KW p Indizieren Messtechnik

22 Abgas MesstechnikM Mess- -Sonde Kühlfalle Abgastester CO, HC, NO x Abgas Messtechnik

23 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 6

24 Messergebnisse Messreihe 1 Variation Zündzeitpunkt Messergebnisse

25 310,0 308,0 306,0 304,0 be über ZZP (lambda=1,0) Messergebnisse ZZP be [g/kwh) 302,0 300,0 298,0 296,0 294,0 292,0 290, ZZP [ KW] Messergebnisse

26 Druckmaximum über ZZP (lambda=1,0) Messergebnisse ZZP 20 17,5 pmax [bar] ,5 10 7,5 5 2,5 alfa(pmax) [ KWnOT] ZZP [ KW] Messergebnisse

27 NOx über ZZP (lambda=1,0) Messergebnisse ZZP NOx [ppm] ZZP [ KW] Messergebnisse

28 Messergebnisse Messreihe 2 Variation Luftverhältnis Messergebnisse

29 be über Lambda, ZZP opt. 450,0 Messergebnisse be ZZP Klopfgrenze 60,0 be [g/kwh] 425,0 400,0 375,0 350,0 325,0 300,0 275,0 250,0 225,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 ZZP [ KW] 200,0 0,7 5 0,8 0 0,8 5 0,9 0 0,9 5 1,0 0 1,0 5 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 Luftverhältnis Lambda 5 0 1,3 5 1,4 0 1,4 5 1,5 0 1,5 5 1,6 0 1,6 5 20,0 Messergebnisse

30 8,00 7,00 6,00 CO über Lambda, ZZP opt. Messergebnisse CO [%Vol] 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 Luftverhältnis Lambda Messergebnisse

31 300 HC über Lambda, ZZP opt. Messergebnisse HC [ppm] ,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 Luftverhältnis Lambda Messergebnisse

32 NOx über Lambda, ZZP opt. Messergebnisse NOx [ppm] ,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 Luftverhältnis Lambda Messergebnisse

33 Laboreinführung Verbrennungsmotoren 1. Versuchsziele 2. Prüfstandsaufbau 3. Motorsteuerung 4. Kennwerte 5. Messtechnik 6. Ergebnisse 7. Sicherheitshinweise Inhalt 7

34 Bei der Durchführung des Versuchs gilt: Ziele Hinweisen des Prüfstandspersonals unbedingt Folge leisten keine Schals, Ketten etc. (rotierende Geräte) nicht Essen, Trinken und Rauchen (Gefahrstoffe: Benzin, Abgase) Prüfstand bei laufendem Motor nicht betreten (Ausnahme: Luftmessung) Lage Notaus-Taster und Feuerlöscher wird beim Versuch gezeigt Sicherheit

35 Ende Ich hoffe, es hat gezündet und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit