Basiswissen Verbrennungsmotor: Fragen - rechnen - verstehen by Klaus Schreiner

By Klaus Schreiner

Dieses etwas andere Lehrbuch führt in die Berechnung von Verbrennungsmotoren ein, indem es von aktuellen Fragestellungen z. B. der Fahrzeugdynamik oder Motorthermodynamik ausgeht und bei der Lösung die notwendige Theorie herleitet. Damit guy in das Buch auch quer einsteigen kann, ist in einem eigenen Verzeichnis aufgeführt, welche theoretischen Kenntnisse guy für die Lösung der jeweiligen Aufgabe benötigt und in welchem Abschnitt des Buches diese hergeleitet wurden. Alle Berechnungen werden in Excel durchgeführt. In der aktuellen Auflage wurden 20 völlig neue Fragestellungen mit aufgenommen.

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Advanced Technologies for Intelligent Transportation Systems

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Springer Fachmedien Wiesbaden 2015 K. 1 Kraftstoffe und Stöchiometrie Wie viel CO2 wird von einem Auto produziert, das einen Kraftstoffverbrauch von 5 l/(100 km) hat? Der Leser lernt: Molmasse | stöchiometrische Berechnungen | Zusammenhang zwischen Kraftstoffverbrauch und CO2 -Emissionen. Bei der Verbrennung von Kraftstoff im Motor wird Kohlendioxid (CO2 ) produziert. Dieses CO2 entsteht durch die Verbrennung des im Kraftstoff enthaltenen Kohlenstoffs C mit Luftsauerstoff O2 . Die Reaktionsgleichung lautet: C C O2 !

Das hängt mit den Besonderheiten der dieselmotorischen Gemischbildung zusammen (vergleiche Abschn. 6). Dieselkraftstoff wird erst unmittelbar vor dem Verbrennungsbeginn in den Brennraum eingespritzt (Direkteinspritzung). Der Kraftstoff liegt dabei fein zerstäubt in Form von winzigen Tropfen in mehreren Kraftstoffstrahlen vor. Der flüssige Kraftstoff muss innerhalb kürzester Zeit verdampfen. Gleichzeitig muss Luft in die Nähe der Tropfen gelangen. Weil für diesen Vorgang nur wenige Millisekunden zur Verfügung stehen, kann es passieren, dass der Sauerstoff nicht nahe genug an die Kraftstoffmoleküle kommt.

Dort, wo ein Dieseltropfen noch flüssig und damit noch nicht verdampft ist, liegt ein Luftverhältnis = 0 vor. In größerer Entfernung vom Tropfen liegt reine Luft mit einem Luftverhältnis ! 1 vor. Zwischen diesen beiden Extremen liegen beliebige Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnisse vor. Irgendwo wird auch 1 und damit zündfähiges Gemisch sein. Dort beginnt die Verbrennung. Beim Ottomotor muss man also dafür sorgen, dass sich zwischen den Elektroden der Zündkerze zündfähiges Gemisch befindet. Beim Dieselmotor muss man nur dafür sorgen, dass der Kraftstoff möglichst fein zerstäubt ist und dass die Luft in die Kraftstoffstrahlen eindringt.

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