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Gestaltung und Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine

  • Kartonierter Einband
  • 328 Seiten
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Beschreibung

Als mich die Herren Professoren Dr. Dr. h. c. HANS LIST und Dr. ANTON PISCHINGER befragten, ob ich ihnen bei der Neubearbeitung einiger Kapitel der seit 1939 welt~ weitbekannten Schriftenreihe "Die Verbrennungskraftmaschine" behilf1ich sein wolle, habe ich in Anbetracht der auf mich zukornrnenden zusatzlichen Arbeit eher Unwillen als Begeisterung von mir gegeben. Durch die Tatigkeit an der Rheinisch-Westfali schen-Technischen Hochschule Aachen gepragt, konnte ich mich schlieBlich doch nicht der reizvollen Aufgabe entziehen, das in Jahrzehnten zusarnrnengetragene wis sen in Buchform niederzuschreiben; denn auf kaum einem anderen Gebiet des Maschi nenbaus hat sich nach den Tagen der groBen Entdeckungen die Weiterentwicklung einer Maschine so konsequent abgezeichnet wie bei der Verbrennungskraftmaschine. Da die Niederschrift eines Wissensstandes und eines Erfahrungsschatzes in den Grenzbereichen zwischen kreativen, selbsterarbeiteten Kenntnissen, ubernornrnenem, erfahrenem und erlittenem "Firmen-know-how" und dem spezifischen Wissen aus dem Forschungs- und Entwicklungsgebiet eines Unternehmens und verschiedener For schungsarbeiten (z.B. der FORSCHUNGSVEREINIGUNG VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN e.V.) verlauft, danke ich dem Vorstandsmitglied der KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG, Herrn Dr.-Ing. OTTO HERSCHMANN, fur das mir durch die Genehmigung, an dieser Schriftenreihe mitwirken zu konnen, entgegengebrachte Vertrauen. Weil ich mir vorgenommen habe, nicht nur rein abstrakte, formelmaBige Zusarnrnenhange aufzuzei gen, wird es unvermeidbar sein, gelegentlich in diese Grenzbereiche einzudringen.

Inhalt
1 Einführung.- 1.1 Das Maß- und Einheitensystem.- 1.2 Definitionen und Begriffe.- 1.3 Hauptabmessungen, Kennwerte und Formelzeichen.- 2 Ähnlichkeitsbeziehungen der Verbrennungskraftmaschine.- Stand der Kenn- und Vergleichswerte Stand der Technik der Verbrennungskraftmaschine.- 2.1 Modellgesetze und Kennwerte.- 2.1.1 Leistung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.- 2.1.2 Der mittlere Effektivdruck pe.- 2.1.3 Die mittlere Kolbengeschwindigkeit vm.- 2.1.4 Die spezifische Leistung Psp*.- 2.1.5 Der Zünddruck pz.- 2.1.6 Der Zünddruckanstieg dp/d?.- 2.1.7 Der Reibungsmitteldruck pr.- 2.2 Die geometrische Ähnlichkeit.- 2.2.1 Das Hubverhältnis ?.- 2.2.2 Das Verdichtungsverhältnis ?.- 2.2.3 Das Schubstangenverhältnis ?PL.- 2.2.4 Der relative Zylinderabstand ?z.- 2.2.5 Die relative Baulänge ?B.- 2.3 Mechanische Ähnlichkeit.- 2.3.1 Die Schnelläufigkeit.- 2.3.1.1 Die mechanische Sehnelläufigkeit nm (Modelldrehzahl).- 2.3.1.2 Der Laufwert ?L (Massenfaktor).- 2.3.1.3 Die spezifische Kolbengeschwindigkeit.- 2.3.2 Die bezogene Leistung.- 2.3.2.1 Die Hubraumleistung.- 2.3.2.2 Die Bauraumleistung.- 2.3.3 Das bezogene Gewicht.- 2.3.3.1 Das Hubraumgewicht.- 2.3.3.2 Das Leistungsgewicht.- 2.3.3.3 Das spezifische Leistungsgewicht.- 2.3.3.4 Das spezifische Bauraumgewicht.- 2.3.4 Der bezogene Bauraum.- 2.3.5 Das Drehmomentenverhältnis.- 2.4 Die thermische Ähnlichkeit.- 2.4.1 Die Kolbenbelastung.- 2.4.2 Die Temperaturbelastung des Kolbens.- 2.4.3 Die Brennraumbelastung.- 2.4.4 Die Leistungsfläche fo.- 2.4.5 Die Temperaturspannung.- 2.5 Wirtschaftliche Vergleichsgrößen und Umweltkennwerte.- 2.5.1 Preis und Herstellkosten.- 2.5.2 Der Verbrauch.- 2.5.2.1. Der Kraftstoffverbrauch.- 2.5.2.2 Der Schmierölverbrauch.- 2.5.3 Die Betriebssicherheit und Lebensdauer.- 2.5.4 Das Rauchverhalten.- 2.5.5 Abgasemission.- 2.5.6 Geräuschemission.- 2.5.7 Vibrationen.- 2.6 Die geschichtliche Entwicklung der Kennwerte und ihre Tendenzen für die Zukunft.- 2.7 Die Kennwerte als Einteilungskriterium für Verbrennungskraftmaschinen.- 3 Allgemeine Grundsätze zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1 Einflüsse und Randbedingungen zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.1 Die Einsatzgebiete der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.2 Der Einfluß des projektierten Verwendungszweckes auf Gestaltung und äußere Form der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.3 Wirtschaftliche Gesichtspunkte.- 3.1.3.1 Betriebskosten.- 3.1.3.2 Betriebssicherheit und Instandhaltung.- 3.1.3.3 Anschaffungskosten, Platzbedarf und Gewicht.- 3.1.3.4 Anzahl der Motoreneinzelteile.- 3.1.4 Gesetze, Normen, Vorschriften.- 3.1.5 Steifigkeit, Erschütterungsfreiheit und Geräusche.- 3.1.6 Kühlungsarten.- 3.1.6.1 Die Wasserkühlung.- 3.1.6.1.1 Die Verdampfungskühlung.- 3.1.6.1.2 Die Rohwasserkühlung.- 3.1.6.1.3 Die Umlaufkühlung.- 3.1.6.1.4 Die Überdruckkühlung.- 3.1.6.1.5 Die Heißkühlung.- 3.1.6.2 Die Luftkühlung.- 3.1.6.3 Die Kolbenkühlung.- 3.1.7 Betriebsverhalten und Aufladung.- 3.1.8 Anforderungen des Belastungsprofiles an die Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.9 Rücksichten auf die Fertigungsanlagen.- 3.2 Die Wahl der Zylinderzahl einer Verbrennungskraftmaschine.- 3.2.1 Ausgeführte Zylinderzahlen.- 3.2.2 Zylinderzahl und Zündfolge.- 3.2.3 Aufladung.- 3.2.4 Thermisches Verhalten verschieden großer Zylinder.- 3.2.5 Dynamisches Verhalten bei verschiedenen Zylinderzahlen.- 3.2.6 Hubraumleistung.- 3.2.7 Hubraumgewicht.- 3.2.8 Raumbedarf der Maschine.- 3.2.9 Vielzahl der Einzelteile.- 3.2.10 Herstellungsrücksichten.- 3.2.1 1 Besondere Anforderungen.- 3.3 Zylinder- und Kurbelwellenanordnungen.- 3.3.1 Die Einwellen-Bauarten.- 3.3.1.1 Die Einreihen-Bauart (Reihenmotor).- 3.3.1.1.1 Stehende Bauart.- 3.3.1.1.2 Liegende Bauart.- 3.3.1.1.3 Hängende Bauart.- 3.3.1.1.4 Der U-Motor.- 3.3.1.1.5 Der Gegenkolbenmotor.- 3.3.1.2 Die Zweireihen-Bauart.- 3.3.1.3 Die Dreireihen-Bauart.- 3.3.1.4 Die Vierreihen-Bauart.- 3.3.1.5 Vielreihen-Bauart (Sternmotoren).- 3.3.1.6 Gegenkolben-Motoren.- 3.3.1.7 Sonderbauformen der Einwellenmaschinen.- 3.3.2 Die Zweiwellen-Triebwerke.- 3.3.2.1 Der Doppel-Reihenmotor.- 3.3.2.2 Der H-Motor.- 3.3.2.3 Gegenkolben-Motoren.- 3.3.2.4 Doppel-V-Motor.- 3.3.2.5 Motoren mit Rhombentriebwerk.- 3.3.3 Das Dreiwellen-Triebwerk.- 3.3.4 Das Vierwellen-Triebwerk.- 3.3.5 Das Sechswellen-Triebwerk.- 3.3.6 Die Lagerung des Triebwerkes.- 3.3.6.1 Die Gleitlagerung.- 3.3.6.2 Die Wälzlagerung.- 3.4 Die Wirkungsweise der Zylinder.- 3.5 Die Anordnung des Kurbeltriebes.- 3.5.1 Der normale Kurbeltrieb.- 3.5.2 Der geschränkte Kurbeltrieb.- 3.5.3 Der desaxierte Kolbenbolzen.- 3.5.4 Der angelenkte Kurbeltrieb.- 3.5.5 Der U-Kolben-Antrieb.- 3.5.6 Die Kreuzkopfbauart.- 3.6 Die Kurbelgehäuse-Bauformen.- 3.6.1 Der Einfluß der Motorenbauarten.- 3.6.2 Der Einfluß des Kraftflusses.- 3.6.2.1 Die Zugankerausführungen.- 3.6.2.2 Das kraftleitende Kurbelgehäuse.- 3.6.2.3 Gemischtbauweise.- 3.6.3 Die Skelettbauweise.- 3.6.4 Der Einfluß der Lagerungsart.- 3.6.4.1 Die Grundplatten-Motoren.- 3.6.4.2 Der Motor mit hängender Lagerung.- 3.6.4.3 Die Lagerbrückenbauart.- 3.6.4.4 Das integrierte Wannen-Kurbelgehäuse.- 3.6.4.5 Die Tunnelbauweise.- 3.6.5 Der Einfluß der Wartung und der Bedienung.- 3.6.6 Der Einfluß des Herstellungsverfahrens.- 3.6.7 Der Einfluß des Werkzeugmaschinenparks.- 3.6.8 Der Einfluß der Kühlungsart.- 3.6.9 Der Einfluß, der Steifigkeitsanforderungen.- 3.7 Die Steuerung des Ladungswechsels.- 3.7.1 Die Schlitzsteuerung.- 3.7.2 Die Ventilsteuerung.- 3.7.2.1 Die Seitensteuerung.- 3.7.2.2 Die Kipphebelsteuerung.- 3.7.2.3 Die obenliegende Nockenwelle.- 3.7.2.4 Die nichtmechanische Steuerung.- 3.7.3 Die Schiebersteuerung.- 3.8 Kraftstoffaufbereitung und Verbrennungsverfahren.- 3.8.1 Der OTTO-Motor.- 3.8.1.1 Der Vergaser.- 3.8.1.2 Die Benzineinspritzung.- 3.8.2 Der DIESEL-Motor.- 3.8.2.1 Die Einspritzgeräte.- 3.8.2.1.1 Die Blockpumpen.- 3.8.2.1.2 Die Verteilerpumpe.- 3.8.2.1.3 Die Einzeleinspritzpumpe.- 3.8.2.1.4 Pumpe Düse.- 3.8.2.1.5 Nichtmechanische Einspritzung.- 3.8.2.2 Die Verbrennungsverfahren.- 3.8.2.2.1 Direkte Einspritzung.- 3.8.2.2.2 Das Wirbelkammerverfahren.- 3.8.2.2.3 Das Vorkammerverfahren.- 3.8.2.2.4 Das Luftspeicherverfahren.- 3.8.2.2.5 Das Glühkopfverfahren und die Glühkerzenmotoren.- 3.8.2.2.6 Die Lufteinblasung.- 3.8.3 Der Gasmotor.- 3.8.3.1 Der OTTO-Gas-Motor.- 3.8.3.2 Der Zündstrahlmotor.- 3.8.3.3 Der Wechselbetriebsmotor.- 3.9 Die Einflüsse der Aufladung auf die Gestaltung des Motors.- 3.9.1 Mechanische Aufladung.- 3.9.2 Abgasturboaufladung.- 3.9.2.1 Stoßaufladung mit Abgasturbolader.- 3.9.2.2 Der Pulsconverter.- 3.9.2.3 Multistoß-Betrieb.- 3.9.2.4 Das M.P.C.-Verfahren.- 3.9.2.5 Die Stauaufladung mit Abgasturbolader.- 3.9.2.6 Die zweistufige Aufladung.- 3.9.2.7 Die Registeraufladung.- 3.9.2.8 Das Hyperbar-Verfahren.- 3.9.3 Die Stoßwellenaufladung.- 3.9.4 Die Fremdaufladung.- 3.9.5 Mischaufladung.- 3.9.6 Verbundbetrieb.- 3.9.7 Saugrohraufladung.- 4 Die Vorgabe der Entwicklungsdaten in einem Entwicklungsauftrag.- 4.1 Das Lastenheft.- 4.2 Erweiterungen zum Lastenheft.- 4.3 Termin- und Kostenverfolgung.- 4.4 Die Festlegung der Hauptahmessungen einer Verbrennungskraftmaschine und der daraus abzuleitenden Größen.- 4.4.1 Leistungsformeln.- 4.4.2 Einwirkung des Luftzustandes auf die Leistung.- 4.4.2.1 Leistungsbegrenzung durch Luftverhältnis.- 4.4.2.2 Leistungsbegrenzung durch thermische Beanspruchung.- 4.4.3 Hauptabmessungen.- 4.4.3.1 Antrieb von Schiffsschrauben.- 4.4.3.2 Antrieb von Stromerzeugern.- 4.4.3.3 Fahrzeugmotoren.- 4.5 Kennwerte.- 5 Ausgeführte Motoren.- 5.1 Die Verbrennungskraftmaschine nach dem OTTO-Verfahren.- 5.1.1 Der OTTO-Motor im Vierrad-Fahrzeugeinsatz (Pkw, Lkw).- 5.1.2 Zweirad-Motoren.- 5.1.3 Einbau-OTTO-Motoren.- 5.1.4 Bootsmotoren.- 5.1.5 Flugmotoren.- 5.1.6 Sport- und Rennmotoren.- 5.2 Die Verbrennungskraftmaschine nach dem DIESEL-Verfahren.- 5.2.1 Zweitakt-Kreuz kopf-Motoren (Kathedral Engines).- 5.2.2 Zweitakt-Tauchkolbenmotor.- 5.2.3 Mittelschnelläufer.- 5.2.4 Mittelläufer.- 5.2.5 Lkw-DIESEL-Motoren.- 5.2.6 Pkw-DIESEL-Motoren.- 5.2.7 Einbau-DIESEL-Motoren.- 5.2.8 Modell-Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.- 6 Tabellen.- 7 Schrifttum.- 8 Nachwort.

Produktinformationen

Titel: Gestaltung und Hauptabmessungen der Verbrennungskraftmaschine
Autor:
EAN: 9783709185704
ISBN: 978-3-7091-8570-4
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Vienna
Genre: Sonstiges
Anzahl Seiten: 328
Gewicht: 785g
Größe: H279mm x B210mm x T25mm
Jahr: 2012
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1979