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Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Laboreinführung Verbrennungsmotoren1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
Inhalt 1
Ziele
Versuchsziele
Ein Auto fährt konstant bei ca. 80km/hWie hoch ist der Verbrauch?Wieviel Schadstoffemissionen entstehen?
Was hat Einfluß darauf?
Warum??
Ziele
Versuchsziele
Das heißt für den Versuch:• konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl)• effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad• Schadstoffemissionen
• Einfluß des Luftverhältnisses<1: zusätzlicher unverbrannter Kraftstoff
=> Einfluß be , CO, HC>1: zusätzliche Luft => entdrosselt
=> Einfluß be , CO, HC, NOx(Entdrosselung messbar im Luftaufwand und Mitteldruck des Ladungswechsels)
=0,85: schnellste Verbrennung=> Einfluß be , hohe Temperatur, O2 -Mangel
Ziele
Versuchsziele
Das heißt für den Versuch:• konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl)• effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad• Schadstoffemissionen
• Einfluß des ZündzeitpunktsLage des Druckmaximums:in OT: gegen Verbrennung anverdichten, hohe Temperaturspät: zu wenig verbleibender Hub für Arbeit=> be , NOx
Ziel: Druckmaximum bei 5-8°KW nach OTmeßbar
Ziele
Versuchsziele
Das heißt für den Versuch:• konstanter Betriebspunkt (Drehmoment und Drehzahl)• effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad• Schadstoffemissionen
• Einfluß des Luftverhältnis und des Zündzeitpunkts
Weiter von Interesse:• Reibmitteldruck
Laboreinführung Verbrennungsmotoren1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
Inhalt 2
PrüfstandsaufbauM
Prüfstandsaufbau
Luftfilter Stellmotor
Drosselklappe
Ansaugsystem
Prüfstandsaufbau
Prüfstandsaufbau
M
Kraftstoffsystem
Düsen
Druckregler
RücklaufVorlauf
Pumpe
Prüfstandsaufbau
Prüfstandsaufbau
M
Katalysator
Absaugung
Abgasanlage
Prüfstandsaufbau
Prüfstandsaufbau
M
Kurzschlußläufer
Feldspulen
Bremse
Wirbelstrombremse
Kühlwasser
Gehäuselagerung
Abstützung
Prüfstandsaufbau
Prüfstandsaufbau
M
WasserbadWasserzulauf
Wasserüberlauf
Fzg-KühlerMotorthermostat
Motorkühlung
Ölfilter
ÖlthermostatÖl-Kühlschlange
Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Inhalt 3
1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
Motorsteuerung
Motorsteuerung
M
FahrhebelstellerEinspritzdauer u. Zeitpunkt
Zündzeitpunkt
Bremsmoment
Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Inhalt 4
1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
Kennwerte
Kennwerte
Effektive Leistung: Pe = 2**n*MEffektiver Mitteldruck: pme =Pe *a/n/VH
Luftverhältnis: =mL /mB /Lmin
Effektiver spezifischer Kraftstoffverbrauch:be =mB /Pe
Effektiver Wirkungsgrad: e =Pe /mB /Hu
Luftaufwand: a =mL /VH /L
Indizierter Mitteldruck: pmi =z*Wgas /VH
Mitteldruck des Ladungswechsel: pmiLW =z*WLW /VH
Reibmitteldruck: pmR =pmi -pme
. .
..
Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Inhalt 5
1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
MesstechnikM
Stützkraft
Drehimpulse
Leistung
Messtechnik
MesstechnikM
Zeit für VolumenDruckdifferenz
Tp
u
u
Luftdurchsatz
mL =VL /tL *LL =n *pa /pn *Tn /Tupa =pu -p
.
Messtechnik
MesstechnikM
TankZeit für Volumen
Kraftstoffverbrauch
Dichte bekannt
Messtechnik
MesstechnikM
OT°KW
p
Indizieren
Messtechnik
MesstechnikM
Mess--Sonde Kühl-
falle
AbgastesterCO, HC, NOx
Abgas
Abgas
Messtechnik
Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Inhalt 6
1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
Messergebnisse
Messergebnisse
Messreihe 1Variation Zündzeitpunkt
Messergebnissebe über ZZP (lambda=1,0)
290,0
292,0
294,0
296,0
298,0
300,0
302,0
304,0
306,0
308,0
310,0
18 20 22 24 26 28 30 32 34
ZZP [°KW]
be [g
/kW
h)
Messergebnisse
ZZP
Messergebnisse
Messergebnisse
Druckmaximum über ZZP (lambda=1,0)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
18 20 22 24 26 28 30 32 34
ZZP [°KW]
pmax
[bar
]
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
alfa
(pm
ax) [
°KW
nOT]
ZZP
Messergebnisse
Messergebnisse
NOx über ZZP (lambda=1,0)
0
500
1000
1500
2000
2500
18 20 22 24 26 28 30 32 34
ZZP [°KW]
NO
x [p
pm]
ZZP
Messergebnisse
Messergebnisse
Messreihe 2Variation Luftverhältnis
Messergebnisse
Messergebnisse
be über Lambda, ZZP opt.
200,0
225,0
250,0
275,0
300,0
325,0
350,0
375,0
400,0
425,0
450,0
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
1,65Luftverhältnis Lambda
be [g
/kW
h]
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
ZZP
[°K
W]
be ZZP Klopfgrenze
Messergebnisse
Messergebnisse
CO über Lambda, ZZP opt.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
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
CO
[%Vo
l]
Messergebnisse
Messergebnisse
HC über Lambda, ZZP opt.
0
50
100
150
200
250
300
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
HC
[ppm
]
Messergebnisse
Messergebnisse
NOx über Lambda, ZZP opt.
0
500
1000
1500
2000
2500
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
NO
x [p
pm]
Laboreinführung Verbrennungsmotoren
Inhalt 7
1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Motorsteuerung4. Kennwerte5. Messtechnik6. Ergebnisse7. Sicherheitshinweise
ZieleBei der Durchführung des Versuchs gilt:
• 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
Ende
Ich hoffe, es hat gezündet
und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit