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

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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

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Inhalt 3

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Motorsteuerung

Motorsteuerung

M

FahrhebelstellerEinspritzdauer u. Zeitpunkt

Zündzeitpunkt

Bremsmoment

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Inhalt 4

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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

. .

..

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Inhalt 5

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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

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Inhalt 6

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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]

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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