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Nutzfahrzeug-Dieselmotoren von Kurek, Rainer (eBook)

  • Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
eBook (PDF)
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Nutzfahrzeug-Dieselmotoren

Der Marktanteil für Fahrzeuge mit Dieselmotoren wächst kontinuierlich. Dabei sind die Anforderungen an Motoren im Nutzfahrzeugbereich ungleich höher als im Pkw-Sektor. Abgas- und Geräuschemission, Kraftstoffverbrauch, Gewicht und Lebensdauer stellen Ingenieure im Nutzfahrzeugbereich vor gewaltige Herausforderungen bei der Entwicklung. Dabei soll ihnen dieses Buch Hilfestellung geben. Es stellt den heutigen Stand der Technik vor und zeigt wesentliche zukünftige Entwicklungs- und Innovationsstoßrichtungen für Antriebsaggregate mittlerer Baugröße (300-600 PS) auf. Basis dieses Lehrbuchs ist eine umfassende Darstellung aller funktionsrelevanten Bauteile eines Dieselmotors. Dafür wurden in einer Studie 21 repräsentative Motoren der sieben größten europäischen Hersteller von Nutzfahrzeug-Dieselmotoren untersucht. "... sehr gut und systematisch aufgebaut.... Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen sind zukunftsweisend." Dr. Horst Schulte, Chief Engineer, Research &, Advanced for Diesel Engines, Ford Forschungszentrum Aachen Vor dem Hintergrund einer immer fragileren Energieversorgung und ständig zunehmender Umweltbelastungen steht die Automobilindustrie vor der Herausforderung, Antriebskonzepte zur signifikanten Einsparung von Primärenergie zu realisieren. Dies gilt insbesondere auch für künftige Dieselmotoren. Trotz umfangreicher Optimierungen im Abgasverhalten haftet dem Nutzfahrzeug-Dieselmotor bis heute das Image des schwarzen "Öko-Peters" an. Endlose, zuweilen hochemotionale Diskussionen zu NOx- und Partikelemissionen, Kraftstoffqualität und Verbrauchswerten sowie Geräuschbelastung und Gewichtsreduzierung kennzeichnen derzeit die Branche. Dieses Buch vermittelt einen vollständigen Überblick über den heutigen Technikstand der verschiedenen Motormodule und nennt wesentliche Entwicklungs- und Innovationsrichtungen. Dabei steht die Beschreibung der Funktionsweise des Nutzfahrzeug-Dieselmotors im Zentrum, um das Wirkungsgefüge ganzheitlich analysieren zu können. Besonderer Wert wurde dabei auf eine verständliche und anschauliche Darstellung gelegt. Damit richtet sich das Buch nicht nur an Studenten, Techniker und ausgebildete Ingenieure, sondern auch an alle jene, die sich an den aktuellen Dieseldiskussionen beteiligen wollen.

Produktinformationen

    Format: PDF
    Kopierschutz: watermark
    Seitenzahl: 258
    Sprache: Deutsch
    ISBN: 9783446408678
    Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
    Größe: 20456 kBytes
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Nutzfahrzeug-Dieselmotoren

5 Ansaugsystem und Abgasstrom (S. 123)

Das Ansaugsystem und der Abgasstrom markieren den Beginn und den Abschluss des gesamten Verbrennungsprozesses eines Motors. Die richtige Auslegung und Abstimmung der gasführenden Komponenten ist von fundamentaler Bedeutung, wenn es darum geht, das Verbrennungsverhalten eines Motors richtig zu bestimmen und dementsprechend auszulegen.

Um die internen und externen Bauteile und Systeme des Ansaug- und Abgastraktes verstehen zu können, muss man die verschiedenen Komponenten sorgfältig studieren. Deshalb beschreibt das folgende Kapitel die wichtigsten Elemente des Ansaug- und Abgassystems wie Luftfilter, Ansaugrohrkrümmer, Abgaskrümmer, Turbolader, Ladeluftkühler und Motorstaubremse und nennt dabei wesentliche Aspekte der konstruktiven Ausführungen und der eingesetzten Werkstoffe.

5.1 Ansaugsystem

Als Ansaugsystem bezeichnet man die Summe aller gasführenden Komponenten vor dem eigentlichen Verbrennungstrakt.

5.1.1 Luftfilter

Luftfilter reinigen die Ansaugluft und dämpfen darüber hinaus die Ansauggeräusche des Motors. Der Staub in der Luft besteht aus kleinsten Teilchen (0,005 ... 0,05 mm Durchmesser) und führt zum Teil auch Quarz mit sich. Je nach Landschafts-, Boden- und Straßenbeschaffenheit sowie Einsatz des Fahrzeugs (Autobahn, Baustelle, ...) schwankt die Staubmenge je m3 Luft zwischen 0,001 g und 1,0 g. Diese Staubmenge bildet zusammen mit dem Schmieröl eine Schleifmasse, die zu starkem Verschleiß führt, insbesondere an der Zylinderlaufbahn, dem Kolben und der Ventilführung. Um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden, werden Luftfilter eingesetzt.

Beispiel:

Verbraucht ein kleiner Nutzfahrzeug-Motor beispielsweise 10 l Kraftstoff auf 100 km Wegstrecke und benötigt er dazu 100 m3 Verbrennungsluft, so beträgt bei einem Staubgehalt von 0,05 g/m3 die angesaugte Staubmenge 5 g auf 100 km. Die sorgfältige Reinigung der angesaugten Luft bestimmt daher wesentlich die Lebensdauer des Motors.

Angefallener Staub muss von der Ansaugluft getrennt werden. Luftfilter arbeiten als

- engmaschige Siebe aus Metall oder Kunststoff,

- engporige Filterstoffe aus Papier, Filz oder Vlies,

- ölbenetzte Flächen aus Stahlgestrick, Kunststoffgewebe (Drillogewebe) oder

- Zyklonabschneider, welche die Zentrifugalkraft zur Säuberung der Ansaugluft nutzen.

Um den Durchflusswiderstand möglichst gering zu halten, sind große Oberflächen erforderlich. Ein ausreichendes Staubspeichervermögen zur Erhöhung der Filterstandzeit wird durch entsprechend große Gehäuse ermöglicht.

Luftfilter, die nicht rechtzeitig erneuert oder gereinigt werden, haben wegen des zunehmenden Durchstromwiderstandes ein fetteres Kraftstoff- Luft-Gemisch, eine schlechtere Füllung und daraus resultierend eine geringere Motorleistung zur Folge. Feinstäube, die den Filter passieren, tragen im Motor zur Verschlammung und folglich zu höherem Verschleiß bei.

Trockenfilter

Im Trockenfilter erfolgt die Staubabscheidung meistens durch auswechselbare Filterelemente aus gefaltetem Papier. Trockenfilter sind einfach in Aufbau und Wartung und gleichzeitig sehr wirksam. Sie gehören heute zur Standardausrüstung bei allen Fahrzeugen. Die Lebensdauer der Filterelemente hängt von der Größe der Papierfläche und dem Staubgehalt der Luft (Umgebung) ab. Ist der Filter verschmutzt, so muss er erneuert werden.

Nassfilter

Nassfilter werden teilweise noch in Motorrädern verw

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