Motorkennlinien: Unterschied zwischen den Versionen
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Bei abnehmenden Füllungsgrad fallen der Mitteldruck und das [[Drehmoment]]. Wird die Drehzahl des höchsten Arbeitsdrucks und auch höchsten [[Drehmoment]]s überschritten, fällt dadurch das [[Drehmoment]] aber die Leistung steigt wegen der steigenden Drehzahl natürlich weiter! Irgendwann wird der Gaswechsel aber so schlecht, das [[Drehmoment]] fällt sehr tief, so dass das nicht mehr durch die Drehzahl kompensiert werden kann: die Leistung sinkt bei weiter steigender Drehzahl. | Bei abnehmenden Füllungsgrad fallen der Mitteldruck und das [[Drehmoment]]. Wird die Drehzahl des höchsten Arbeitsdrucks und auch höchsten [[Drehmoment]]s überschritten, fällt dadurch das [[Drehmoment]] aber die Leistung steigt wegen der steigenden Drehzahl natürlich weiter! Irgendwann wird der Gaswechsel aber so schlecht, das [[Drehmoment]] fällt sehr tief, so dass das nicht mehr durch die Drehzahl kompensiert werden kann: die Leistung sinkt bei weiter steigender Drehzahl. | ||
| − | Wie bereits erwähnt ist das [[Drehmoment]] eine Wirkung aus dem Verbrennungsdruck auf den Kolben und dem Angriffspunkt der Kraft auf die Kurbelwelle. Daraus ergibt sich auch, dass ein Motor mit größerem Hub auch ein höheres [[Drehmoment]] hat. Ein Trend zu langhubigen Motoren ist wieder zu erkennen. Die heutigen Motoren schaffen die Höchstgeschwindigkeiten mühelos (Sie wird ja bei uns auf 250 km/h begrenzt). Die Leistung muss also nicht unbedingt gesteigert werden, deshalb setzt man mehr und mehr auf höheres [[Drehmoment]]. Schließlich | + | Wie bereits erwähnt ist das [[Drehmoment]] eine Wirkung aus dem Verbrennungsdruck auf den Kolben und dem Angriffspunkt der Kraft auf die Kurbelwelle. Daraus ergibt sich auch, dass ein Motor mit größerem Hub auch ein höheres [[Drehmoment]] hat. Ein Trend zu langhubigen Motoren ist wieder zu erkennen. Die heutigen Motoren schaffen die Höchstgeschwindigkeiten mühelos (Sie wird ja bei uns auf 250 km/h begrenzt). Die Leistung muss also nicht unbedingt gesteigert werden, deshalb setzt man mehr und mehr auf höheres [[Drehmoment]]. Schließlich möchte der Autofahrer eine gute Beschleunigung und Durchzugskraft beim Überholen. Dies erfordert Motoren, die bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes [[Drehmoment]] aufweisen und dies über einen langen Bereich behalten. |
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| − | Die Charakteristik eines Motors kann auf dem Leistungsprüfstand ermittelt werden. Sie ergibt sich aus dem Verlauf der Leistung und des [[Drehmoment]]s. Diese Werte werden üblicherweise über den gesamten Drehzahlbereich ermittelt. [[Drehmoment]] und Kraftstoffverbrauch werden hierbei in der Regel mit ermittelt. | + | Die Charakteristik eines Motors kann auf dem Leistungsprüfstand ermittelt werden. Sie ergibt sich aus dem Verlauf der Leistung und des [[Drehmoment]]s. Diese Werte werden üblicherweise über den gesamten Drehzahlbereich ermittelt. [[Drehmoment]] und [[Kraftstoffverbrauch]] werden hierbei in der Regel mit ermittelt. |
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Der Motor wird bei voll geöffneter Drosselklappe abgebremst. Die Last, die der Motor überwindet, ohne dass die Drehzahl absinkt, entspricht der jeweiligen Leistung. | Der Motor wird bei voll geöffneter Drosselklappe abgebremst. Die Last, die der Motor überwindet, ohne dass die Drehzahl absinkt, entspricht der jeweiligen Leistung. | ||
| − | === Teillastkennlinie === | + | === ''Teillastkennlinie'' === |
Hierzu werden mehrere Versuchreihen bei verschiedenen Drehzahlen durchgeführt. Die Drosselklappe wird dabei nur teilweise geöffnet. | Hierzu werden mehrere Versuchreihen bei verschiedenen Drehzahlen durchgeführt. Die Drosselklappe wird dabei nur teilweise geöffnet. | ||
| − | === Verbrauchskennlinie === Ist eine Kennlinie für einen ''spezifischen Kraftstoffverbrauch''. | + | === ''Verbrauchskennlinie'' === |
| + | Ist eine Kennlinie für einen ''spezifischen [[Kraftstoffverbrauch]]''. | ||
| − | Der spezifische Kraftstoffverbrauch '''b<sub>e</sub>''' ist der auf die | + | Der spezifische Kraftstoffverbrauch '''b<sub>e</sub>''' ist der auf die [[Leistung]] bezogene Kraftstoffverbrauch. |
== Vergleich von 2 Motoren == | == Vergleich von 2 Motoren == | ||
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=== Übungsaufgaben === | === Übungsaufgaben === | ||
| − | + | #Wodurch unterscheiden sich die beiden Motoren (Konstruktionsmerkmal)? | |
| − | + | #Welche Auswirkungen für den realen Fahrbetrieb ergeben sich durch die Änderung des Verdichtungsverhältnisses für den Motor 2? | |
| − | + | # a) Was versteht man unter dem elastischen Bereich?<br /> b) Gebe den elastischen Bereich den Motor 1 an. | |
| − | + | # Ermittel für ''P'' = 50 kW die zugehörigen Werte für '''''n''''', '''''M''''' und '''''b<sub>e</sub>'''''. | |
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Aktuelle Version vom 29. November 2014, 10:10 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Leistung und Drehmoment
Leistung P und Drehmoment M eines Motors hängen eng miteinander zusammen. In einem bestimmten Drehzahlbereich lassen sich beide Größen durch die folgenden Formeln ineinander umrechnen:
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In der Praxis, d. h. auf dem Prüfstand, wird der Zusammenhang zwischen Leistung und Drehmoment als sogenannte Motorkennlinie (siehe unten) aufgenommen. Dabei zeigt sich, dass der in den obigen Formeln dargestellte rechnerische Zusammenhang nur in einem Teil des Drehzahlbereichs gilt.
Bedeutung der Kennlinien
Entnimmt man dem Diagramm z.B. die Werte 500 Nm bei 2.000 1/min bzw. 500 Nm bei 3.000 1/min und setzt sie jeweils in die Formel ein, so erhält man 105 kW bzw. 157 kW. So ist es also möglich, jedem Drehmomentswert einen zugehörigen Leistungswert zuzuordnen.
Bei abnehmenden Füllungsgrad fallen der Mitteldruck und das Drehmoment. Wird die Drehzahl des höchsten Arbeitsdrucks und auch höchsten Drehmoments überschritten, fällt dadurch das Drehmoment aber die Leistung steigt wegen der steigenden Drehzahl natürlich weiter! Irgendwann wird der Gaswechsel aber so schlecht, das Drehmoment fällt sehr tief, so dass das nicht mehr durch die Drehzahl kompensiert werden kann: die Leistung sinkt bei weiter steigender Drehzahl.
Wie bereits erwähnt ist das Drehmoment eine Wirkung aus dem Verbrennungsdruck auf den Kolben und dem Angriffspunkt der Kraft auf die Kurbelwelle. Daraus ergibt sich auch, dass ein Motor mit größerem Hub auch ein höheres Drehmoment hat. Ein Trend zu langhubigen Motoren ist wieder zu erkennen. Die heutigen Motoren schaffen die Höchstgeschwindigkeiten mühelos (Sie wird ja bei uns auf 250 km/h begrenzt). Die Leistung muss also nicht unbedingt gesteigert werden, deshalb setzt man mehr und mehr auf höheres Drehmoment. Schließlich möchte der Autofahrer eine gute Beschleunigung und Durchzugskraft beim Überholen. Dies erfordert Motoren, die bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment aufweisen und dies über einen langen Bereich behalten.
Messung
Die Charakteristik eines Motors kann auf dem Leistungsprüfstand ermittelt werden. Sie ergibt sich aus dem Verlauf der Leistung und des Drehmoments. Diese Werte werden üblicherweise über den gesamten Drehzahlbereich ermittelt. Drehmoment und Kraftstoffverbrauch werden hierbei in der Regel mit ermittelt.
Volllastkennlinie
Der Motor wird bei voll geöffneter Drosselklappe abgebremst. Die Last, die der Motor überwindet, ohne dass die Drehzahl absinkt, entspricht der jeweiligen Leistung.
Teillastkennlinie
Hierzu werden mehrere Versuchreihen bei verschiedenen Drehzahlen durchgeführt. Die Drosselklappe wird dabei nur teilweise geöffnet.
Verbrauchskennlinie
Ist eine Kennlinie für einen spezifischen Kraftstoffverbrauch.
Der spezifische Kraftstoffverbrauch be ist der auf die Leistung bezogene Kraftstoffverbrauch.
Vergleich von 2 Motoren
Die folgenden Motorkennlinien stammen von zwei Motoren mit gleichem Hubraum.
Übungsaufgaben
- Wodurch unterscheiden sich die beiden Motoren (Konstruktionsmerkmal)?
- Welche Auswirkungen für den realen Fahrbetrieb ergeben sich durch die Änderung des Verdichtungsverhältnisses für den Motor 2?
- a) Was versteht man unter dem elastischen Bereich?
b) Gebe den elastischen Bereich den Motor 1 an. - Ermittel für P = 50 kW die zugehörigen Werte für n, M und be.
