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Auslegung von Viertaktdieselmotoren

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Zusammenfassung

Mit den in Abschn. 20.4.2 abgeleiteten Kenngrößen können bei Festlegung weniger Kennwerte die Hauptabmessungen eines Motors abgeschätzt werden. Aus (20.49) folgt für Viertaktmotoren, dass die auf das Hubvolumen bezogene Zylinderleistung proportional zum Mitteldruck und zur Drehzahl ist:
$$ P_{\text{e}} \propto n p_{\mathrm{m,e}}V_{\text{H}}. $$
Mit (20.58) folgt aus (20.49) für die Zylinderleistung
$$ P_{\mathrm{e,z}} \propto {{D}^{2}} \cdot p_{\mathrm{m,e}} \cdot c_{\text{m}} $$
und für die auf die Kolbenfläche bezogene Zylinderleistung
$$ P_{\mathrm{z,A}}\propto p_{\mathrm{m, e}} \cdot c_{\text{m}}. $$
Aus dem Hubvolumen erhält man mit dem Hub‐Bohrungs‐Verhältnis für die Bohrung
$$ D = \sqrt[3]{\frac{\uppi}{4}\frac{V_{\text{H}}}{\left( \frac{s}{D} \right)}}. $$

Die mittlere Kolbengeschwindigkeit wird im Wesentlichen durch die Tribologie des Systems Kolben‐Kolbenringpaket‐Laufbuchse festgelegt, der effektive Mitteldruck durch das Einspritz‐ und Aufladesystem. Mit der geforderten Leistung pro Zylinder liegt damit praktisch der Kolbendurchmesser fest.

Bei der Festlegung eines geeigneten Motorkonzepts wird zunächst immer von einfachen Abschätzungen ausgegangen. Diese werden untermauert durch die Betrachtung von ausgeführten Konstruktionen. Im Entwurfsstadium kommen dann umfangreiche Berechnungen zur Voroptimierung der Motorkonstruktion hinzu. Dies ist notwendig, um die Konstruktion mit den Forderungen des Lastenhefts in Übereinstimmung zu bringen (Köhler und Flierl 2009).

Literatur

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Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  1. 1.Hausmann ConsultingTettnangDeutschland

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