Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven
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| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Braunschweig [u.a.]
Vieweg
2002
|
| Ausgabe: | 2., verb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | ATZ/MTZ-Fachbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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RICHARD VAN BASSHUYSEN/ FRED SCHAEFER (HRSG.) HANDBUCH VERBRENNUNGSMOTOR
GRUNDLAGEN, KOMPONENTEN, SYSTEME, PERSPEKTIVEN 2., VERBESSERTE AUFLAGE
MIT 1254 ABBILDUNGEN ATZ/MTZ FACHBUCH VIEWEG XXVII INHALTSVERZEICHNIS 1
GESCHICHTLICHER RUECKBLICK ] 2 DEFINITION UND EINTEILUNG DER
HUBKOLBENMOTOREN 9 2.1 DEFINITIONEN 9 2.2 MOEGLICHKEITEN DER EINTEILUNG
10 2.2.1 VERBRENNUNGSVERFAHREN 10 2.2.2 KRAFTSTOFF 10 2.2.3
ARBEITSVERFAHREN 10 2.2.4 GEMISCHBILDUNG ; 11 2.2.5
LADUNGSWECHSELSTEUERUNG II 2.2.6 LADUNGSEINBRINGUNG 11 2.2.7 BAUFORM 11
2.2.8 ZUENDUNG 12 2.2.9 KUEHLUNG 12 2.2.10 LASTREGELUNG 13 2.2.11
EINSATZZWECK 13 2.2.12 DREHZAHL- UND LEISTUNGSABSTUFUNG 14 3 KENNGROESSEN
15 3.1 HUBVOLUMEN UND HUB-BOHRUNGSVERHAELTNIS 15 3.2
VERDICHTUNGSVERHAELTNIS 16 3.3 DREHZAHL UND KOLBENGESCHWINDIGKEIT 17 3.4
DREHMOMENT UND LEISTUNG 18 3.5 KRAFTSTOFFVERBRAUCH 19 3.6 GASARBEIT UND
MITTELDRUCK 21 3.7 WIRKUNGSGRAD 22 3.8 LUFTDURCHSATZ UND ZYLINDERFUELLUNG
23 3.9 LUFT-KRAFTSTOFF-VERHAELTNIS 24 4 KENNFELDER 27 4.1
VERBRAUCHSKENNFELDER 28 4.2 EMISSIONSKENNFELDER 29 4.3 ZUENDUNGS- UND
EINSPRITZKENNFELDER 32 '4.4 ABGASTEMPERATURKENNFELDER 33 5
THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 35 5.1 KREISPROZESSE 35 5.2
VERGLEICHSPROZESSE 37 5.2.1 EINFACHE MODELLPROZESSE 37 5.2.1.1 DER
GLEICHRAUMPROZESS 37 5.2.1.2 GLEICHDRUCKPROZESS 37 5.2.1.3 SEILIGER
PROZESS 39 5.2.1.4 VERGLEICHENDE BETRACHTUNG DER KREISPROZESSE 39 5.2.2
EXERGIEVERLUSTE 39 5.3 OFFENE VERGLEICHSPROZESSE 40 5.3.1 ARBEITSPROZESS
DES VOLLKOMMENEN MOTORS :. 40 5.3.1.1 GRUNDLAGEN DER BERECHNUNG 40
5.3.1.2 ARBEIT DES VOLLKOMMENEN MOTORS 42 5.3.1.3 WIRKUNGSGRAD DES
VOLLKOMMENEN MOTORS 42 5.3.1.4 EXERGIEVERLUST BEIM VOLLKOMMENEN PROZESS
43 5.3.2 ANNAEHERUNG AN DEN REALEN ARBEITSPROZESS 43 5.3.2.1 MODELLE ZUR
BESTIMMUNG DES BRENNVERHALTENS 43 5.4 WIRKUNGSGRADE 45 5.5 ENERGIEBILANZ
AM MOTOR 46 5.5.1 BILANZGLEICHUNG :, 46 XXVIII INHALTSVERZEICHNIS 6
TRIEBWERK 48 6.1 KURBELTRIEB 48 6.1.1 AUFBAU UND FUNKTION " 48 6.1.2
KRAEFTE AM KURBELTRIEB 52 6.1.3 TANGENTIALKRAFTVERLAUF UND MITTLERE
TANGENTIALKRAFT 58 6.1.4 MASSENKRAEFTE 60 6.1.4.1 MASSENKRAEFTE AM
EINZYLINDER-TRIEBWERK 61 6.1.4.2 MASSENKRAEFTE AM 2-ZYLINDER-V-TRIEBWERK
62 6.1.4.3 MASSENKRAEFTE UND MASSENMOMENTE BEI MEHRZYLINDER-TRIEBWERKEN
65 6.1.4.4 BEISPIEL 65 6.1.5 MASSENAUSGLEICH 67 6.1.5.1 AUSGLEICH AM
EINZYLINDER-TRIEBWERK 67 6.1.5.2 AUSGLEICH AM MEHRZYLINDER-TRIEBWERK 68
6.1.6 INNERE MOMENTE 70 6.1.7 KROEPFUNGS- UND ZUENDFOLGEN 71 6.2
DREHSCHWINGUNGEN 72 6.2.1 GRUNDLAGEN 72 6.2.2 REDUKTION DER
MASCHINENANLAGE 74 6.2.3 EIGENSCHWINGUNGSZAHLEN (EIGENFREQUENZEN) UND
EIGENSCHWINGUNGSFORMEN 75 6.2.4 ERREGERKRAEFTE UND ERREGERARBEIT 76 6.2.5
MASSNAHMEN ZUR VERRINGERUNG DER KURBELWELLENAUSSCHLAEGE 78 6.2.6
ZWEIMASSENSCHWUNGRAEDER 79 7 MOTORKOMPONENTEN 82 7.1
KOLBEN/KOLBENBOLZEN/KOLBENBOLZENSICHERUNG 82 7.1.1 KOLBEN 82 1.1
ANFORDERUNGEN UND FUNKTION 82 .1.2 KONSTRUKTIVE GESTALTUNG 85 .1.3
DESACHSIERUNG DER NABENBOHRUNG 85 1.4 EINBAU- UND LAUFSPIELE 85 1.5
KOLBENMASSE 86 .1.6 BETRIEBSTEMPERATUREN 87 .1.7 KOLBENKUEHLUNG 88 1.8
KOLBENBAUARTEN 88 .1.9 KOLBENHERSTELLUNG : 92 .1.10
LAUFFLAECHENSCHUTZ/OBERFLAECHENSCHUTZ 93 .1.11 KOLBENWERKSTOFFE 95 7.1.2
KOLBENBOLZEN ." 96 7.1.2.1 FUNKTION 96 7.1.2.2 BAUARTEN 96 7.1.2.3
ANFORDERUNG UND DIMENSIONIERUNG ' 97 7.1.2.4 WERKSTOFFE 98 7.1.3
KOLBENBOLZENSICHERUNGEN 98 7.2 PLEUEL 98 7.2.1 AUFBAU DES PLEUELS 98
7.2.2 BELASTUNG 99 7.2.3 PLEUELVERSCHRAUBUNG 100 7.2.4 GESTALTUNG 101
7.2.4.1 PLEUELSTANGENVERHAELTNIS 101 7.2.5 PLEUELFERTIGUNG : 101 7.2.5.1
ROHTEILEHERSTELLUNG , 101 7.2.5.2 BEARBEITUNG 102 7.2.6
PLEUEL-WERKSTOFFE : 104 7.3 .KOLBENRINGE 105 7.3.1 AUSFUEHRUNGSFORMEN 105
7.3.1.1 VERDICHTUNGSRINGE : 106 7.3.1.2 OELABSTREIFRINGE : : 106 7.3.2
RINGBESTUECKUNGEN '. 107 7.3.3 KENNGROESSEN 108 7.3.4 HERSTELLUNG 109
7.3.4.1 FORMGEBUNG ; 109 7.3.4.2 VERSCHLEISSSCHUTZSCHICHTEN 110
INHALTSVERZEICHNIS XXIX 7.3.4.3 OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 111 7.3.4.4
LAUFFLAECHENFORMEN FUER KOLBENRINGE 111 7.3.4.5 WERKSTOFFE FUER KOLBENRINGE
111 7.3.5 BEANSPRUCHUNG, SCHAEDEN, VERSCHLEISS, REIBUNG 112 7.4
KURBELGEHAEUSE 112 7.4.1 AUFGABEN UND FUNKTIONEN 112 7.4.2 GESTALTUNG VON
ZYLINDERKURBELGEHAEUSEN 115 7.4.2.1 KURBELGEHAEUSEBAUART 115 7.4.3
OPTIMIERUNG DER AKUSTIK 120 7.4.4 MINIMIERUNG DER KURBELGEHAEUSEMASSE 121
7.4.5 GIESSVERFAHREN FUER KURBELGEHAEUSE 123 7.4.5.1 DRUCKGUSS 123 7.4.5.2
KOKILLENGUSS 123 7.4.5.3 LOST-FOAM-VERFAHREN 124 7.4.5.4 SANDGUSS 124
7.4.5.5 SQUEEZE CASTING 124 7.5 ZYLINDER ; 125 7.5.1 GESTALTUNG VON
ZYLINDERN 125 7.5.1.1 MONOMETALL-BAUART 125 7.5.1.2 EINSATZTECHNIK 126
7.5.1.3 VERBUNDTECHNIK 128 7.5.2 BEARBEITUNG VON ZYLINDERLAUFFLAECHEN 129
7.5.2.1 BEARBEITUNGSVERFAHREN 129 7.5.3 ZYLINDERKUEHLUNG .- 130 7.5.3.1
WASSERKUEHLUNG 130 7.5.3.2 LUFTKUEHLUNG 131 ' 7.6 OELWANNE 132 7.6.1
OELWANNENBAUART 132 7.7 KURBELGEHAEUSEENTLUEFTUNG 132 7.7.1 KONVENTIONELLE
KURBELGEHAEUSEENTLUEFTUNG 134 7.7.2 POSITIVE CRANKCASE VENTILATION - (PCV)
SYSTEM 134 7.7.3 UNTERDRUCKGEREGELTE KURBELGEHAEUSEENTLUEFTUNG 134 7.8
ZYLINDERKOPF 135 7.8.1 GRUNDAUSLEGUNG DES ZYLINDERKOPFES 135 7.8.1.1
AUSLEGUNG DER GRUNDGEOMETRIE 135 7.8.1.2 FESTLEGUNG DER
FERTIGUNGSVERFAHREN 136 7.8.1.3 AUSLEGUNG DER GASWECHSELORGANE 136
7.8.1.4 VARIABLE VENTILSTEUERUNGEN 138 7.8.2 DIE KONSTRUKTION DES
ZYLINDERKOPFES 138 7.8.2.1 AUSLEGUNG DER GROBABMESSUNGEN 138 7.8.2.2
BRENNRAUM- UND KANALAUSLEGUNG 139 7.8.2.3 VENTILTRIEBSAUSLEGUNG 141
7.8.2.4 KUEHLKONZEPTE 142 7.8.2.5 OELHAUSHALT 142 7.8.2.6 KONSTRUKTIVE
DETAILAUSLEGUNGEN .". 143 7.8.2.7 KONSTRUKTION IN BAUSTUFEN 143 7.8.2.8
CAD-EINSATZ IN DER KONSTRUKTION 144 7.8.2.9 RECHNERGESTUETZTE AUSLEGUNG
144 7.8.3 GIESSVERFAHREN 147 7.8.3.1 SANDGUSS 147 7.8.3.2 KOKILLENGUSS
150 7.8.3.3 LOST FOAM-VERFAHREN (VOLLFORM-VERFAHREN) 151 7.8.3.4
DRUCKGUSSVERFAHREN 152 7.8.4 MODELL-UND FORMENBAU 152 7.8.5 MECHANISCHE
BEARBEITUNG UND QUALITAETSSICHERUNG 153 7.8.5.1 GROSSSERIENFERTIGUNG 153
7.8.5.2 PROTOTYPENFERTIGUNG 154 7.8.5.3 QUALITAETSSICHERUNG DER
ZYLINDERKOEPFE .: 154 7.8.6 AUSGEFUEHRTE BAUFORMEN VON ZYLINDERKOEPFEN 154
7.8.6.1 ZYLINDERKOEPFE AN OTTOMOTOREN 154 7.8.6.2 ZYLINDERKOEPFE AN
DIESELMOTOREN 157 7.8.6.3 SONDERBAUFORMEN VON ZYLINDERKOEPFEN 158 7.8.7
PERSPEKTIVEN IN DER ZYLINDERKOPFTECHNIK 160 XXX INHALTSVERZEICHNIS 7.9
KURBELWELLEN 161 7.9.1 FUNKTION IM FAHRZEUG 161 7.9.1.1 KURBELWELLEN IM
HUBKOLBENMOTOR 161 7.9.1.2 ANFORDERUNGEN 161 7.9.2 HERSTELLUNG UND
EIGENSCHAFTEN 161 7.9.2.1 VERFAHREN UND WERKSTOFFE 161 7.9.2.2
WERKSTOFFLICHE EIGENSCHAFTEN VON KURBELWELLEN 164 7.9.3 LEICHTBAU UND
ZUKUENFTIGE TRENDS 164 7.9.3.1 HOHLGEGOSSENE KURBELWELLEN 164 7.9.3.2 ADI
AUSTEMPERED DUCTIL IRAN 164 7.9.3.3 ERHOEHUNG DER BAUTEILFESTIGKEIT DURCH
NACHBEHANDLUNG 165 7.10 VENTILTRIEBSKOMPONENTEN 166 7.10.1 VENTILTRIEB
166 7.10.1.1 VENTILTRIEBE MIT DIREKTEM ANTRIEB 166 7.10.1.2 VENTILTRIEBE
MIT INDIREKTEM ANTRIEB 168 7.10.1.3 HYDRAULISCHER VENTILSPIELAUSGLEICH
171 7.10.1.4 MECHANISCHE VENTILSPIELEINSTELLUNG 171 7.10.1.5 ZUKUENFTIGE
TRENDS 172 7.10.2 RIEMENSPANNSYSTEME, SPANN- UND UMLENKROLLEN 176
7.10.2.1 EINFUEHRUNG 176 7.10.2.2 AUTOMATISCHE RIEMENSPANNSYSTEME FUER
ZAHNRIEMENTRIEBE 176 7.10.2.3 SPANN- UND UMLENKROLLEN FUER
ZAHNRIEMENTRIEBE 177 7.10.2.4 AUSBLICK 178 7.10.3
KETTENSPANN-UND-FUEHRUNGSSYSTEME *. 178 7.10.3.1 EINFUEHRUNG 178 7.10.3.2
KETTENSPANNELEMENT 178 7.10.3.3 SPANN- UND FUEHRUNGSSCHIENEN 179 7.10.3.4
KETTENRAEDER 180 7.11 VENTILE 180 7.11.1 FUNKTION UND BEGRIFFSERKLAERUNGEN
180 7.11.2 VENTILARTEN UND FERTIGUNGSMETHODEN 181 7.11.2.1
MONOMETALLVENTILE 181 7.11.2.2 BIMETALLVENTILE 181 7.11.2.3 HOHLVENTILE
181 7.11.3 AUSFUEHRUNGSFORMEH 182 7.11.3.1 VENTILKOPF 182 7.11.3.2
VENTILSITZ 183 7.11.3.3 VENTILSCHAFT 183 7.11.4 VENTILWERKSTOFFE .' /
184 7.11.4.1 WAERMEBEHANDLUNG 184 7.11.4.2 OBERFLAECHENVEREDELUNG 184
7.11.5 SONDER-VENTILAUSFUEHRUNGEN : 184 7.11.5.1 ABGASSTEUERVENTILE 185
7.11.6 VENTILKEGELSTUECKE 185 7.11.6.1 AUFGABE UND FUNKTION .: 185
7.11.6.2 FERTIGUNGSMETHODEN 186 7.11.7 VENTILDREHVORRICHTUNGEN 186
7.11.7.1 AUFGABE 186 7.11.7.2 BAUARTEN UND FUNKTION 186 7.12
VENTILFEDERN 187 7.13 VENTILSITZRINGE 190 7.13.1 EINLEITUNG 190 7.13.2
ANFORDERUNGEN AN VENTILSITZRINGE '. 191 7.13.2.1
VENTILSITZBEANSPRUCHUNGEN 191 7.13.2.2 WERKSTOFFE UND EIGENSCHAFTEN 192
7.13.2.3 GEOMETRIE UND TOLERANZEN -. 195 7.13.2.4 ZYLINDERKOPFGEOMETRIE
UND -MONTAGE 197 7.14 VENTILFUEHRUNGEN , 198 7.14.1 ANFORDERUNGEN AN
VENTILFUEHRUNGEN 1. 198 7.14.1.1 VENTILFUEHRUNGSBEANSPRUCHUNGEN 198 7.14.2
WERKSTOFFE UND EIGENSCHAFTEN 201 7.14.2.1 WERKSTOFFE 201 7.14.2.2
WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN 202 INHALTSVERZEICHNIS ' XXXI 7.14.3 GEOMETRIE
VENTILFUEHRUNG 205 7.14.4 ZYLINDERKOPFMONTAGE 206 7.15 OELPUMPE , *. 206
7.15.1 UEBERSICHT OELPUMPENSYSTEME 208 7.15.1.1 INNENZAHNRADPUMPE 208
7.15.1.2 AUSSENZAHNRADPUMPE 210 7.15.1.3 FLUEGELZELLENPUMPE 210 7.15.1.4
VOR- UND NACHTEILE DER EINZELNEN PUMPENSYSTEME 210 7.15.2
REGELPRINZIPIEN 211 7.15.2.1 DIREKTE REGELUNG 212 7.15.2.2 INDIREKTE
REGELUNG 212 7.15.2.3 REINOELSEITIGE ABREGELUNG 212 7.15.2.4 ZWEI-ODER
MEHRSTUFENREGELUNG 212 7.15.2.5 REGISTERREGELPUMPE 213 7.15.2.6
INNENZAHNRADREGELPUMPE (ZAHNRINGPUMPE) 213 7.15.2.7
AUSSENZAHNRADREGELPUMPE 213 7.15.2.8 FLUEGELZELLENREGELPUMPE 213 7.15.3
KONSTRUKTIONSGRUNDLAGEN 213 7.15.3.1 KURBELWELLENPUMPE 214 7.15.3.2
SUMPFPUMPE 215 7.15.3.3 OELPUMPENKENNWERTE AUS DER PRAXIS 216 7.15.3.4
VERGLEICH ZWISCHEN KURBELWELLEN UND SUMPFPUMPEN 216 7.15.3.5 KAVITATION
UND GERAEUSCHEMISSION 219 7.15.4 BERECHNUNG 220 7.15.4.1 NUMERISCHE
STROEMUNGSSIMULATION CFD 220 7.15.4.2 EINDIMENSIONALE SIMULATION VON
STROEMUNGSNETZWERKEN 221 7.16 NOCKENWELLE 221 7.16.1 AUFGABEN DER
NOCKENWELLE 221 7.16.2 VENTILTRIEBKONFIGURATIONEN 222 7.16.3 AUFBAU
EINER NOCKENWELLE 223 7.16.4 TECHNOLOGIEN UND WERKSTOFFE 224 7.16.4.1
GUSSNOCKENWELLE 224 7.16.4.2 GEBAUTE NOCKENWELLE 225 1 7.16.4.3
STAHLNOCKENWELLE : 226 7.16.4.4 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN UND EMPFOHLENE
PAARUNGEN 226 7.16.5 MASSEREDUKTION 226 7.16.6 EINFLUSSFAKTOREN FUER
NOCKENWELLENBELASTUNG 227 7.16.7 AUSLEGUNG VON NOCKENPROFILEN 228 7.16.8
KINEMATIKRECHNUNG 229 7.16.9 DYNAMIKRECHNUNG C 230 7.16.10
NOCKENWELLENVERSTELLSYSTEME 231 7.17 KETTENTRIEB 234 7.17.1
KETTENBAUFORMEN 234 7.17.2 KETTENKENNWERTE 236 7.17.3 KETTENRAEDER , 237
7.17.4 KETTENFUEHRUNGSELEMENTE 238 7.18 RIEMENTRIEBE : 238 7.18.1
ZAHNRIEMENTRIEBE ZUM ANTRIEB VON NOCKENWELLEN 238 7.18.1.1
ANTRIEBSELEMENT ZAHNRIEMEN 240 7.18.1.2 ANTRIEBSYSTEM ZAHNRIEMEN 242
7.18.1.3 ZAHNRIEMENTRIEBDYNAMIK 244 7.18.1.4 ANWENDUNGSBEISPIELE 245
7.18.2 KEILRIPPENRIEMENTRIEBE ZUM ANTRIEB VON NEBENAGGREGATEN 245
7.18.2.1 ANTRIEBSELEMENT MICRO V-RIEMEN 245 7.18.2.2 ANTRIEBSSYSTEM
NEBENAGGREGATETRIEB 247 7.18.2.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 247 7.19 LAGER IN
VERBRENNUNGSMOTOREN : 248 7.19.1 GRUNDLAGEN ." 248 7.19.1.1 RADIALLAGER
248 7.19.1.2 AXIALLAGER 250 7.19.2 BERECHNUNG UND DIMENSIONIERUNG VON
MOTORLAGERN 250 7.19.2.1 BELASTUNG 250 7.19.2.2 ZAPFENVERLAGERUNGSBAHN
251 INHALTS VERZEICHNI S 7.19.2.3 ELASTOHYDRODYNAMISCHE BERECHNUNG 252
7.19.2.4 HAUPTDIMENSIONEN: DURCHMESSER, BREITE 252 7.19.2.5
OELFUEHRUNGSGEOMETRIE 252 7.19.2.6 FEINDIMENSIONEN 253 7.19.3
LAGERWERKSTOFFE 254 7.19.3.1 LAGERMETALLE 254 7.19.3.2 LAUFSCHICHTEN 257
7.19.4 LAGERBAUARTEN- AUFBAU, BELASTBARKEIT, ANWENDUNG 259 7.19.4.1
MASSIVLAGER 260 7.19.4.2 ZWEISTOFFLAGER 260 7.19.4.3 DREISTOFF-LAGER 261
7.19.4.4 MIBA-RILLENLAGER 261 7.19.4.5 SPUTTERLAGER 261 7.19.5
LAGERVERSAGEN 263 7.19.5.1 HERGANG EINES SCHADENS 263 7.19.5.2 ARTEN VON
LAGERSCHAEDEN 263 7.19.6 AUSBLICK 264 7.20 ANSAUGSYSTEME 265 7.20.1
THERMODYNAMIK VON LUFTANSAUGSYSTEMEN 265 7.20.2 AKUSTIK .' : 268 7.21
DICHTSYSTEME 272 7.21.1 ZYLINDERKOPFDICHTUNGSSYSTEME 272 7.21.1.1
FERROLASTIC-WEICHSTOFF-ZYLINDERKOPFDICHTUNGEN 272 7.21.1.2
METALL-ELASTOMER-ZYLINDERKOPFDICHTUNGEN 274 7.21.1.3
METALLLAGEN-ZYLINDERKOPFDICHTUNGEN METALOFLEX 274 7.21.1.4 AUSBLICK 278
7.21.2 SPEZIALDICHTUNGEN 278 7.21.2.1 FUNKTIONSBESCHREIBUNG DER
FLACHDICHTUNG 278 7.21.2.2 WEICHSTOFFDICHTUNGEN 279 7.21.2.3
METALL-WEICHSTOFF-DICHTUNGEN 279 7.21.2.4 SPEZIALDICHTUNGEN AUS
METALOSEAL 280 7.21.2.5 AUSBLICK 283 7.21.3 ELASTOMER-DICHTSYSTEME 283
7.21.3.1 ELASTOMERDICHTUNGEN 283 7.21.3.2 METALL-ELASTOMER-DICHTUNGEN
284 7.21.3.3 MODULE 285 7.21.4 ENTWICKLUNGSMETHODEN 286 7.21.4.1
FINITE-ELEMENTE-ANALYSE 286 7.21.4.2 SIMULATION IM LABOR- FUNKTIONS- UND
LEBENSDAUERPRUEFUNG 289 7.22 VERSCHRAUBUNGEN AM MOTOR 290 7.22.1
HOCHFESTE SCHRAUBENVERBINDUNGEN 290 7.22.2 QUALITAETSANFORDERUNGEN 290
7.22.3 SCHRAUBVERBINDUNGEN 292 7.22.3.1 ZYLINDERKOPFSCHRAUBE 293
7.22.3.2 HAUPTLAGERDECKELSCHRAUBE 293 7.22.3.3 PLEUELSCHRAUBE 294
7.22.3.4 RIEMENSCHEIBENSCHRAUBE * 296 7.22.3.5 SCHWUNGRADSCHRAUBE 297
7.22.3.6 NOCKENWELLEN-LAGERDECKELSCHRAUBE 297 7.22.3.7
OELWANNENBEFESTIGUNGSSCHRAUBE 297 7.22.4 VERSCHRAUBEN IN
MAGNESIUMBAUTEILEN 298 7.22.5 SCHRAUBENANZIEHVERFAHREN 298 7.22.5.1
DREHMOMENTGESTEUERTES ANZIEHEN 298 7.22.5.2 DREHWINKELGESTEUERTES
ANZIEHEN 299 7.22.5.3 STRECKGRENZGESTEUERTES ANZIEHVERFAHREN 300 7.23
ABGASKRUEMMER 301 7.23.1 ABLAUF EINER KRUEMMERENTWICKLUNG 302 7.23.2
KRUEMMER ALS EINZELKOMPONENTE 304 7.23.2.1 GUSSKRUEMMER 304 7.23.2.2
ROHRKRUEMMER .7. 304 7.23.2.3 EINFACHWANDIGEHALBSCHALENKRUEMMER 306
7.23.2.4 LUFTSPALTISOLIERTE KRUEMMER (LSI-KRUEMMER) 306 7.23.3 KRUEMMER ALS
TEILMODUL 307 INHALTSVERZEICHNIS ' XXXIII 7.23.3.1 KRUEMMER UND
KATALYSATOR INTEGRIERT 307 7.23.3.2 KRUEMMER UND TURBOLADER INTEGRIERT
307 7.23.4 KRUEMMER-KOMPONENTEN 307 7.24 STEUERORGANE DES ZWEITAKTMOTORS
308 8 SCHMIERUNG 312 8.1 TRIBOLOGISCHE GRUNDLAGEN 312 8.1.1 REIBUNG 312
8.1.2 VERSCHLEISS 313 8.2 SCHMIERSYSTEM 314 8.2.1 SCHMIERUNG 314 8.2.2
BAUTEILE UND FUNKTION 315 9 REIBUNG 322 9.1 KENNGROESSEN 322 9.2
REIBUNGSZUSTAENDE 322 9.3 VERFAHREN ZUR REIBUNGSMESSUNG 323 9.4 EINFLUSS
DES BETRIEBSZUSTANDES UND DER RANDBEDINGUNGEN 325 9.4.1 EINLAUFZUSTAND
DES VERBRENNUNGSMOTORS 325 9.4.2 OELVISKOSITAET 325 9.4.3
TEMPERATUREINFLUSS 325 9.4.4 MOTORBETRIEBSPUNKT 326 9.5 EINFLUSS DER
REIBUNG AUF DEN KRAFTSTOFFVERBRAUCH 326 9.6 REIBUNGSVERHALTEN
AUSGEFUEHRTER VERBRENNUNGSMOTOREN 327 9.6.1 REIBUNGSAUFTEILUNG 327 9.6.2
TRIEBWERK .- 329 9.6.2.1 KURBELWELLE 329 9.6.2.2 PLEUELLAGER UND
KOLBENGRUPPE 330 9.6.2.3 MASSENAUSGLEICH 330 9.6.3 VENTILSTEUERUNG
(VENTIL- UND STEUERTRIEB) 331 9.6.4 NEBENAGGREGATE 332 9.6.4.1 OELPUMPE
332 9.6.4.2 KUEHLMITTELPUMPE 334 9.6.4.3 GENERATOR 334 9.6.4.4
EINSPRITZPUMPE 335 9.6.4.5 KLIMAKOMPRESSOR : 335 9.6.4.6
KUEHLERVENTILATOR 336 9.6.4.7 SERVOLENKUNGSPUMPE 336 9.6.4.8 VAKUUMPUMPE
337 10 LADUNGSWECHSEL 338 10.1 GASWECHSELEINRICHTURIGEN BEIM
4-TAKT-MOTOR 338 10.1.1 BAUFORMEN DES VENTILTRIEBS 339 10.1.2
BAUELEMENTE DES VENTILTRIEBS 341 10.1.3 KINEMATIK UND DYNAMIK DES
VENTILTRIEBES 346 10.1.4 AUSLEGUNG DER GASWECHSELEINRICHTUNGEN BEI
4-TAKT-MOTOREN 348 10.2 LADUNGSWECHSELRECHNUNG 361 10.3 GASWECHSEL BEI
ZWEITAKTMOTOREN 364 10.3.1 SPUELVERFAHREN 364 10.3.2 GASWECHSELORGANE 366
10.3.3 SPULLUFTVERSORGUNG 367 10.4 VARIABLE VENTILSTEUERUNGEN 370 10.4.1
NOCKENWELLENVERSTELLER 372 10.4.1.1 UEBERBLICK ZU FUNKTIONSPRINZIPIEN VON
NOCKENWELLENVERSTELLERN 372 10.4.1.2 MOTORISCHE AUSWIRKUNGEN DURCH
NOCKENWELLENVERSTELLER 374 10.4.1.3 NOCKENWELLENVERSTELLER AN
SERIENMOTOREN 376 10.4.1.4 PERSPEKTIVEN VON NOCKENWELLENVERSTELLERN 378
10.4.2 SYSTEME MIT STUFENWEISER VENTILHUB-ODER OEFFNUNGSDAUERVARIATION
379 10.4.3 VOLLVARIABLE VENTILSTEUERUNGEN 382 10.4.3.1 MECHANISCHE
SYSTEME 382 10.4.3.2 HYDRAULISCH BETAETIGTE SYSTEME 382 10.4.3.3
ELEKTROMECHANISCHE SYSTEME 383 XXXIV INHALTSVERZEICHNIS 10.5
IMPULSAUFLADUNG UND LASTSTEUERUNG VON HUBKOLBENMOTOREN DURCH EIN
LUFTTAKTVENTIL 384 10.5.1 EINLEITUNG 384 10.5.2 IDEE UND FUNKTIONSWEISE
DES LUFTTAKTVENTILS LTV 385 10.5.3 MOEGLICHKEITEN DER
LADUNGSWECHSELBEEINFLUSSUNG 386 10.5.3.1 DYNAMISCHE AUFLADUNG AM
SAUGMOTOR (IMPULSAUFLADUNG) 386 10.5.3.2 UNTERSTUETZUNG VON AUFGELADENEN
MOTOREN UND NACHLADUNG AUFGELADENER MOTOREN 386 10.5.3.3 DROSSELFREIE
LASTSTEUERUNG 387 10.5.3.4 AGR-STEUERUNG 387 10.5.3.5 WAERMELADUNG 387
10.5.3.6 KAELTELADUNG AUFGELADENER MOTOREN 387 10.5.3.7
ZYLINDERABSCHALTUNG 388 10.5.4 PROTOTYP FUER MOTORVERSUCHE 388 10.5.4.1
RANDBEDINGUNGEN UND KONZEPTION 388 10.5.4.2 AUSGEFUEHRTER PROTOTYP 388
10.5.5 FUNKTIONSNACHWEIS AM EINZYLINDERMOTOR 389 10.5.5.1
LUFTAUFWANDSTEIGERUNG DURCH DYNAMISCHE AUFLADUNG 389 10.5.5.2
DREHMOMENTERHOEHUNG DURCH DYNAMISCHE AUFLADUNG 390 10.5.5.3 ERFORDERLICHE
LTV-SCHALTZEIT BEI DYNAMISCHER AUFLADUNG 391 10.5.5.4 WAERMELADUNG 392
10.5.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 393 11 AUFLADUNG VON
VERBRENNUNGSMOTOREN 394 11.1 MECHANISCHE AUFLADUNG 394 11.2
ABGASTURBOAUFLADUNG 396 11.3 LADELUFTKUEHLUNG 398 11.4 ZUSAMMENWIRKEN VON
MOTOR UND VERDICHTER 399 11.4.1 VIERTAKTMOTOR IM VERDICHTERKENNFELD 399
11.4.2 MECHANISCHE AUFLADUNG 401 11.4.3 ABGASTURBOAUFLADUNG 401 11.5
DYNAMISCHES VERHALTEN 406 11.6 ZUSATZMASSNAHMEN BEI AUFGELADENEN
VERBRENNUNGSMOTOREN 411 11.6.1 OTTOMOTOREN 411 11.6.2 DIESELMOTOREN 412
12 GEMISCHBILDUNGSVERFAHREN UND SYSTEME 413 12.1 INNERE GEMISCHBILDUNG
413 12.2 AEUSSERE GEMISCHBILDUNG 413 12.3 GEMISCHBILDUNG MITTELS VERGASER
413 12.3.1 ARBEITSWEISE DES VERGASERS 413 12.3.2 BAUARTEN 414 12.3.2.1
ANZAHL DER ANSAUGLUFTKANAELE 414 12.3.2.2 LAGE DER ANSAUGLUFTKANAELE 416
12.3.2.3 BAUARTEN FUER SONDERANWENDUNGEN 416 12.3.3 WICHTIGE SYSTEME AN
VERGASERN 416 12.3.4 ELEKTRONISCH GEREGELTER VERGASER 418 12.3.5
GLEICHDRUCKVERGASER 419 12.3.6 BETRIEBSVERHALTEN 420 12.3.7
LAMBDA-REGELUNG 421 12.4 GEMISCHBILDUNG MITTELS BENZINEINSPRITZUNG 422
12.4.1 SAUGROHREINSPRITZSYSTEME 422 12.4.2 SYSTEME FUER
DIREKTEINSPRITZUNG 424 12.4.2.1 LUFTUNTERSTUETZTE DIREKTEINSPRITZUNG 425
12.4.2.2 HOCHDRUCKEINSPRITZUNG 427 12.4.2.3 EINSPRITZMENGENZUMESSUNG 431
12.5 GEMISCHBILDUNG BEI DIESELMOTOREN 432 12.5.1 EINSPRITZSYSTEME-
UEBERBLICK 433 12.5.2 SYSTEME MIT EINSPRITZSYNCHRONER DRUCKERZEUGUNG 437
12.5.2.1 EINZELPUMPENSYSTEME MIT LEITUNG 438 12.5.2.2
REIHENEINSPRITZPUMPE 439 12.5.2.3 VERTEILEREINSPRITZPUMPE 441 12.5.2.4
PUMPE-DUESE-SYSTEM 444 12.5.3 SYSTEME MIT ZENTRALEM DRUCKSPEICHER '. 445
12.5.3.1 HOCHDRUCKPUMPE 446 12.5.3.2 RAIL UND LEITUNGEN 448
INHALTSVERZEICHNIS XXXV 12.5.3.3 INJEKTOR 448 12.5.3.4 EINSPRITZDUESE 451
12.5.3.5 ELEKTRONIK '. 451 12.5.3.6 ENTWICKLUNGSTRENDS 452 12.5.4
EINSPRITZDUESEN UND DUESENHALTER 453 12.5.5 ANPASSUNG DES EINSPRITZSYSTEMS
AN DEN MOTOR 456 13 ZUENDUNG 460 13.1 OTTOMOTOR , 460 13.1.1 EINLEITUNG
DER ZUENDUNG 460 13.1.2 ANFORDERUNGEN AN DAS ZUENDSYSTEM 460 13.1.3
MINDESTZUENDENERGIEN 460 13.1.4 GRUNDLAGEN DER FUNKENZUENDUNG 460 13.1.4.1
PHASEN DES FUNKENS 460 13.1.4.2 ENERGIEUEBERTRAGUNGSWIRKUNGSGRAD 461
13.1.5 SPULENZUENDSYSTEM (INDUKTIV) 461 13.1.6 WEITERE ZUENDSYSTEME 464
13.1.7 ZUSAMMENFASSUNG/AUSBLICK 464 13.2 ZUENDKERZEN 465 13.2.1
ANFORDERUNGEN AN ZUENDKERZEN 465 13.2.2 AUFBAU 465 13.2.3 WAERMEWERT 466
13.2.4 ZUENDSPANNUNGSBEDARF 467 13.2.5 ZUENDEIGENSCHAFT (UND
GEMISCHENTFLAMMUNG) 468 13.2.6 VERSCHLEISS 469 13.2.7 APPLIKATION 470
13.3 DIESELMOTOR: 471 13.3.1 SELBSTZUENDUNG UND VERBRENNUNG 471 13.3.2
KALTSTART DIESELMOTOR 471 13.3.2.1 WICHTIGE EINFLUSSPARAMETER 471
13.3.2.2 STARTBEWERTUNGSKRITERIEN 473 13.3.3 KOMPONENTEN ZUR
KALTSTARTUNTERSTUETZUNG 474 13.3.3.1 GLUEHSYSTEM 474 13.3.3.2 HEIZFLANSCH
477 13.3.4 AUSBLICK 478 13.3.4.1 KOMBINIERTE SYSTEME 478 13.3.4.2
IONENSTROMMESSUNG 479 13.3.4.3 GEREGELTE GLUEHSYSTEME 479 14 VERBRENNUNG
: 481 14.1 GRUNDLAGEN 481 14.1.1 KRAFTSTOFFE 481 14.1.2 OXIDATION VON
KOHLENWASSERSTOFFEN 482 14.2 OTTOMOTORISCHE VERBRENNUNG 484 14.2.1
GEMISCHBILDUNG 484 14.2.1.1 SAUGROHREINSPRITZUNG 7 484 14.2.1.2
DIREKTEINSPRITZUNG 485 14.2.2 ZUENDUNG 486 14.2.3 VERBRENNUNGSABLAUF 487
14.2.3.1 FLAMMENAUSBREITUNG 487 14.2.3.2 MITTELDRUCK UND
KRAFTSTOFFVERBRAUCH 488 14.2.3.3 ZYKLISCHE SCHWANKUNGEN 489 14.2.3.4
MOTORKLOPFEN 490 14.3 DIESELMOTORISCHE VERBRENNUNG 491 14.3.1
GEMISCHBILDUNG 492 14.3.1.1 PHAENOMENOLOGIE 492 14.3.1.2
STRAHLAUSBREITUNG 493 14.3.2 SELBSTZUENDUNG 494 14.3.3 VERBRENNUNGSABLAUF
496 14.3.3.1 PHAENOMENOLOGISCHE BESCHREIBUNG 496 14.3.3.2
ERSATZBRENNVERLAEUFE 497 14.4 WAERMEUEBERTRAGUNG 499 14.4.1
WAERMEUEBERGANGSMODELL 499 14.4.2 ERMITTLUNG VON
WAERMEUEBERGANGSKOEFFIZIENTEN 500 XXXVI INHALTSVERZEICHNIS 15
VERBRENNUNGSVERFAHREN 503 15.1 VERBRENNUNGSVERFAHREN FUER DIESELMOTOREN
503 15.1.1 DIESELVERBRENNUNG 503 15.1.2
DIESEL-VIERTAKT-VERBRENNUNGSVERFAHREN 509 15.1.2.1 VERFAHREN MIT
INDIREKTER KRAFTSTOFFEINSPRITZUNG (IDI) : 510 15.1.2.2 VERFAHREN MIT
DIREKTER KRAFTSTOFFEINSPRITZUNG (DI) 512 15.1.2.3 GEGENUEBERSTELLUNG DER
VERBRENNUNGSVERFAHREN 514 15.1.2.4 SONDERVERFAHREN UND BESONDERHEITEN
516 15.2 OTTOMOTOREN 518 15.2.1 BRENNVERFAHREN VON
PORT-FUEL-INJECTION-(PFI)-MOTOREN 519 15.2.2 BRENNVERFAHREN VON
DIRECT-INJECTION-SPARK-IGNITION-(DISI)-MOTOREN 527 15.3
ZWEITAKTDIESELMOTOR 535 15.4 ZWEITAKTOTTOMOTOR 536 16 ELEKTRONIK UND
MECHANIK FUER MOTOR- UND GETRIEBESTEUERUNG 541 16.1 UMWELTANFORDERUNGEN
541 16.2 STANDALONE PRODUKTE (WEGBAU GERAETE) 542 16.3 VERBINDUNGSTECHNIK
543 16.4 INTEGRIERTE PRODUKTE (MTM = MECHATRONIC TRANSMISSION MODULE)
544 16.5 ELEKTRONISCHER AUFBAU, STRUKTUREN UND BAUELEMENTE 545 16.5.1
GRUNDSTRUKTUR 545 16.5.2. ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 546 16.5.2.1
EINGANGSFILTERBAUSTEIN KLOPF-IC 546 16.5.2.2 ENDSTUFENBAUSTEIN 546
16.5.2.3 MIKROCONTROLLER 546 16.5.2.4 SPANNUNGSREGLER 546 16.6
STEUERGERAETEELEKTRONIK 546 16.6.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG 546 16.6.2
SIGNALAUFBEREITUNG 547 16.6.3 SIGNALAUSWERTUNG 547 16.6.4 SIGNALAUSGABE
549 16.6.5 SPANNUNGSVERSORGUNG 551 16.6.6 CAN-BUS SCHNITTSTELLE 551
16.6.7 ELEKTRONIK FUER GETRIEBESTEUERGERAETE 552 16.7 SOFTWARE-STRUKTUREN
552 16.7.1 AUFGABE DER SOFTWARE BEI DER STEUERUNG VON MOTOREN 552 16.7.2
ANFORDERUNGEN AN DIE SOFTWARE 552 16.7.3 DAS SCHICHTENKONZEPT DER
SOFTWARE 553 16.7.4 DER SOFTWARE-ENTWICKLUNGSPROZESS 554 16.8
DREHMOMENTBASIERTE FUNKTIONSSTRUKTUR FUER MOTORSTEUERUNG 554 16.8.1
MODELLBASIERTE FUNKTIONEN AM BEISPIEL DES SAUGROHRFUELLUNGSMODELLS 557
16.9 FUNKTIONEN 559 16.9.1 /L-REGELUNG 559 16.9.2 ANTIRUCKELFUNKTION ,
561 16.9.3 DROSSELKLAPPENREGELUNG ; 564 16.9.4 KLOPFREGELUNG '. '. 564
16.9.5 *ON BOARD"-DIAGNOSE (OBD) 566 16.9.5.1 AUFGABEN DER EIGENDIAGNOSE
567 16.9.5.2 UEBERWACHUNG DES KATALYSATORS 568 16.9.6 SICHERHEITSKONZEPTE
570 17 SYSTEM ANTRIEBSSTRANG 572 17.1 ANTRIEBSSTRANG-ARCHITEKTUR 572
17.2 LAENGSDYNAMIK DES KRAFTFAHRZEUGES 572 17.3 GETRIEBETYPEN 574 17.4
LEISTUNGSEBENE UND SIGNALVERARBEITUNGSEBENE 575 17.5 GETRIEBESTEUERUNG
576 17.5.1 FUNKTIONEN 576 -17.5.1.1 UEBERBLICK 576 17.5.1.2 FAHR-ODER
SCHALTSTRATEGIE 577 17.5.1.3 AUTOMATGETRIEBE MIT PLANETENRADSAETZEN UND
DREHMOMENTWANDLER 578 17.5.1.4 AUTOMATISIERTES HANDSCHALTGETRIEBE 578
17.5.1.5 STUFENLOSGETRIEBE (CVT) 579 INHALTSVERZEICHNIS * XXXVII 17.6
INTEGRIERTES ANTRIEBSSTRANGMANAGEMENT (IPM) 579 17.7 INTEGRIERTER
STARTER-GENERATOR (ISG) 581 17.7.1 SYSTEMUEBERBLICK ISG 581 17.7.1.1
DREHMOMENT STRUKTUR IN EINEM KRAFTFAHRZEUG 581 17.7.1.2
STARTER-GENERATOR-STRUKTUR 581 17.7.1.3 BESCHREIBUNG DER WICHTIGSTEN
BETRIEBSARTEN DES STARTER-GENERATORS 582 17.7.2 UMRICHTER
(ANTRIEBSSTEUERUNG UND SPANNUNGSWANDLER) 582 17.7.2.1 ANFORDERUNGEN AN
DIE ELEKTRONIK AUS SYSTEMSICHT 582 17.7.2.2 FUNKTIONSBLOECKE UND
AUSLEGUNGSKRITERIEN 583 17.7.2.3 KUEHLUNG 583 17.7.2.4 KLASSIFIZIERUNG
DER LEISTUNGSELEKTRONIK DES UMRICHTERS 584 17.7.2.5 DC/DC-WANDLER 584
17.7.3 ELEKTRISCHE MASCHINE 585 17.7.3.1 AUSLEGUNGSKRITERIEN 585
17.7.3.2 SIMULATIONSWERKZEUGE 585 17.7.3.3 THERMISCHE SIMULATION 585
17.7.3.4 MECHANISCHE FESTIGKEITEN 586 17.7.3.5 ANFORDERUNGEN AN DIE
ELEKTRISCHE MASCHINE 586 17.7.4 DIE SERIENENTWICKLUNG 586 18 SENSOREN
588 18.1 TEMPERATURSENSOREN 588 18.2 KLOPFSENSOREN.; 588 18.3
ABGASSENSOREN 589 18.3.1 LAMBDASENSOREN 589 18.3.2 NOJ-SENSOREN 589 18.4
DRUCKSENSOREN 591 18.4.1 NORMALDRUCKSENSOREN 591 18.4.1.1
PIEZORESISTIVES MESSPRINZIP 591 18.4.1.2 KAPAZITIVES MESSPRINZIP 591
18.4.2 MITTELDRUCKSENSOREN 592 18.4.3 HOCHDRUCKSENSOREN 592 18.4.3.1
TECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN 592 18.4.3.2 SIGNALUEBERTRAGUNG 593 18.4.3.3
MESSGENAUIGKEIT 593 18.5 LUFTMASSENSENSOREN 593 18.5.1 VERGLEICH VON
LUFTMASSEN- GEGENUEBER SAUGROHRDRUCKGEFUHRTEN SYSTEMEN 593 18.5.2
MESSPRINZIPIEN 593 18.5.3 HEISSFILM-ANEMOMETER 593 18.5.4 SEKUNDAER
LUFTMASSENSENSOREN (SAF) 594 18.6 DREHZAHLSENSOREN 595 18.6.1 PASSIVE
DREHZAHLSENSOREN 595 18.6.2 AKTIVE SENSOREN 595 19 AKTUATORIK 597 19.1
ANTRIEBE FUER FUELLUNGSREGLER :. .'. 597 19.1.1 PNEUMATISCHE ANTRIEBE 597
19.1.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBE 597 19.1.2.1 SCHRITTMOTOR 597 19.1.2.2
DC-MOTOR 598 19.1.2.3 TORQUE-MOTOR 598 19.2 DROSSELKLAPPENSTELLGLIEDER
598 19.2.1 KERNFUNKTION OTTOMOTOR 598 19.2.2 KERNFUNKTION DIESELMOTOR
UND QUALITAETSGEREGELTER OTTOMOTOR (DIREKTEINSPRITZUNG) 598 19.2.3
ZUSAETZLICHE FUNKTIONEN 599 19.2.3.1 LEERLAUFREGELUNG OTTOMOTOR 599
19.2.3.2 POSITIONSSIGNAL 599 19.2.3.3 DASH-POT FUNKTION 599 19.2.3.4
TEMPOMATFUNKTION 599 19.2.4 *DRIVE BY WIRE"/E-GAS 599 19.2.5
LADEDRUCKREGELUNG 600 19.2.6 UNTERDRUCK/VORDROSSELSTELLGLIEDER 601 19.3
DRALL- UND TUMBLEKLAPPEN 601 19.3.1 DRALLKLAPPENSTELLGLIEDER
(SWIRL-/TUMBLE-AKTUATOREN) 601 XXXVIII INHALTSVERZEICHNIS 19.4
ABGASRUECKFUEHRVENTILE 601 19.5 KOMPONENTEN VERDUNSTUNGSEMISSION 604
19.5.1 TANKENTLUEFTUNGSVENTILE 604 19.5.2 DIAGNOSE VERDUNSTUNGSEMISSION
605 19.5.2.1 TANKDIAGNOSE MIT UEBERDRUCK 606 19.5.2.2 TANKDIAGNOSE MIT
UNTERDRUCK S 607 20 KUEHLUNG VON VERBRENNUNGSMOTOREN 608 20.1 ALLGEMEINES
608 20.2 ANFORDERUNGEN AN DAS KUEHLSYSTEM 608 20.3 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN
UND SIMULATIONS-TOOLS 608 20.4 SUBSYSTEME DER MOTORKUEHLUNG 610 20.4.1
KUEHLMITTELKUEHLUNG 610 20.4.1.1 KUEHLERSCHUTZMITTEL 611 20.4.2
LADELUFTKUEHLUNG 613 20.4.3 ABGASKUEHLUNG 614 20.4.4 OELKUEHLUNG 614 20.4.5
LUEFTER UND LUFTERANTRIEBE 615 20.5 KUEHLMODULE 616 20.6 GESAMTSYSTEM
MOTORKUEHLUNG 616 21 ABGASEMISSIONEN 619 221.1 GESETZLICHE VORSCHRIFTEN
619 21.1.1 EUROPA 619 21.1.2 USA, KALIFORNIEN 620 21.1.3 JAPAN 625
21.1.4 HARMONISIERUNG DER ABGASVORSCHRIFTEN 626 21.2 ABGASMESSTECHNIK
626 21.2.1 MESSTECHNIK FUER DIE ZERTIFIZIERUNG VON KRAFTFAHRZEUGEN 626
21.2.2 MESSTECHNIK FUER DIE MOTORENENTWICKLUNG 627 21.3 SCHADSTOFFE UND
IHRE ENTSTEHUNG 631 21.3.1 OTTOMOTOR 632 21.3.1.1 LIMITIERTE
ABGASKOMPONENTEN 632 21.3.1.2 NICHTLIMITIERTE ABGASKOMPONENTEN 634
21.3.2 DIESELMOTOR 634 21.3.2.1 LIMITIERTE ABGASKOMPONENTEN 634 21.3.2.2
NICHTLIMITIERTE ABGASKOMPONENTEN 635 21.4 MINDERUNG VON SCHADSTOFFEN 636
21.4.1 MOTORISCHE MASSNAHMEN 636 21.4.1.1 OTTOMOTOR: 636 21.4.1.2
DIESELMOTOR 638 21.5 ABGASNACHBEHANDLUNG OTTOMOTOR 641 21.5.1
KATALYSATORAUFBAU UND CHEMISCHE REAKTIONEN 641 21.5.2
KATALYSATORKONZEPTE STOECHIOMETRISCH BETRIEBENER MOTOREN 642 21.5.2.1
DREIWEGEKATALYSATOR * 642 21.5.2.2 DER SAUERSTOFFSPEICHER 644 21.5.2.3
KALTSTARTSTRATEGIEN 645 21.5.2.4 DEAKTIVIERUNGSEFFEKTE UND IHRE
AUSWIRKUNG 646 21.5.3 KATALYSATORKONZEPTE FUER MAGERMOTOREN 649 21.5.3.1
MOEGLICHKEITEN ZUR NO^-REDUKTION IN MAGEREM ABGAS 650 21.5.3.2 DER
NO^-SPEICHERKATALYSATOR 652 21.5.3.3 SYSTEM MIT VORKATALYSATOR UND
NO^-ADSORBER 658 21.5.4 METALLISCHE KATALYSATORTRAEGER 658 21.6
ABGASNACHBEHANDLUNG DIESELMOTOR 662 21.6.1 DIESEL-OXIDATIONS
KATALYSATOREN 662 21.6.1.1 SCHADSTOFFE IM DIESEL-ABGAS 662 21.6.1.2
CHARAKTERISTIKA VON DIESEL OXIDATIONSKATALYSATOREN 663 21.6.1.3
DEAKTIVIERUNG DER KATALYSATOR-OBERFLAECHE 663 21.6.1.4 BEURTEILUNG VON
DIESEL-OXIDATIONSKATALYSATOREN 665 21.6.2 NOJ ADSORBER FUER DIESEL-PKW
666 21.6.2.1 ARBEITSBEREICH DES SPEICHERKATALYSATORS 666 21.6.2.2
ENTSCHWEFELUNG 668 21.6.2.3 REGENERATIONSMETHODEN 669 21.6.3
PARTIKELFILTER 669 \ INHALTSVERZEICHNIS ' XXXIX 21.6.3.1
PARTIKELDEFINITIONEN UND PARTIKELEIGENSCHAFTEN 669 21.6.3.2
ZIELSETZUNGEN FUER DIE PARTIKELFILTRATION 670 21.6.3.3 ANFORDERUNGEN AN
FILTERMEDIEN/TECHNISCHE LOESUNGEN 673 21.6.3.4 ABSCHEIDUNG UND HAFTUNG
675 21.6.3.5 REGENERATION UND PERIODISCHE REINIGUNG 678 21.6.3.6
REGENERATIONSEMISSIONEN UND SEKUNDAEREMISSIONEN 681 21.6.3.7 DRUCKVERLUST
683 21.6.3.8 BAURAUMUND SYSTEMINTEGRATION 683 21.6.3.9
SCHADENSMECHANISMEN / ERFAHRUNGEN 684 21.6.3.10 QUALITAETSKRITERIEN 685
21.6.3.11 EIGNUNGSTEST, TYPENPRUEFUNG, OBD, FELDKONTROLLE 685 21.6.3.12
KATALYTISCHER RUSSFILTER 686 21.6.3.13 PARTIKELMESSTECHNIK 690 22
BETRIEBSSTOFFE 693 22.1 KRAFTSTOFFE 693 22.1.1 DIESELKRAFTSTOFF (DK) 694
22.1.1.1 DK-KOMPONENTEN UND ZUSAMMENSETZUNG 694 22.1.1.2 KENNWERTE UND
EIGENSCHAFTEN 695 22.1.1.3 ADDITIVE FUER DK 701 22.1.1.4 ALTERNATIVE
DIESELKRAFTSTOFFE 702 22.1.2 OTTOKRAFTSTOFF (OK) 706 22.1.2.1
OK-KOMPONENTEN UND ZUSAMMENSETZUNG 707 22.1.2.2 KENNWERTE UND
EIGENSCHAFTEN 709 22.1.2.3 ALTERNATIVE OTTOKRAFTSTOFFE 722 22.2
SCHMIERSTOFFE 730 22.2.1 SCHMIERSTOFFARTEN 730 22.2.2 AUFGABE DER
SCHMIERUNG 730 22.2.3 ARTEN DER SCHMIERUNG 730 22.2.4 ANFORDERUNGEN AN
DIE SCHMIERUNG 730 22.2.5 VISKOSITAET/VIKOSITAETS-INDEX(V.I.) 732 22.2.5.1
EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE VISKOSITAET 732 22.2.5.2 EINFLUSS DES
DRUCKS AUF DIE VISKOSITAET 733 22.2.5.3 EINFLUSS DER SCHERGESCHWINDIGKEIT
AUF DIE VISKOSITAET 733 22.2.6 BASISFLUESSIGKEITEN 734 22.2.6.1
MINERALISCHE GRUNDOELE 734 22.2.6.2 SYNTHETISCHE BASISFLUESSIGKEITEN 735
22.2.7 ADDITIVE FUER SCHMIERSTOFFE 735 22.2.7.1 V.I.-VERBESSERER 736
22.2.7.2 DETERGENTS/DISPERSANTS 736 22.2.7.3 ANTIOXIDANTIEN UND
KORROSIONSINHTBITOREN 738 22.2.7.4 REIBUNGS- UND VERSCHLEISSMINDERER
(EP/AW-ADDITIVE) 738 22.2.7.5 SCHAUMINHIBITOREN 738 22.2.8 MOTOROELE FUER
VIERTAKTMOTOREN 738 22.2.8.1 SAE-VISKOSITAETSKLASSEN FUER MOTOROELE 739
22.2.8.2 EINBEREICHSOELE 739 22.2.8.3 MEHRBEREICHSOELE 740 22.2.8.4
LEICHTLAUFOELE 740 22.2.8.5 EINLAUFOELE .'. 741 22.2.8.6 GASMOTOROELE 741
22.2.8.7 METHANOLMOTOROELE 741 22.2.8.8 WASSERSTOFFMOTOROELE 741 22.2.8.9
LEISTUNGSKLASSEN 742 22.2.8.10 GEBRAUCHTOELBEURTEILUNG 751 22.2.8.11
RENNMOTOROELE 754 22.2.8.12 WANKELMOTOROELE 754 22.2.9 MOTOROELE FUER
ZWEITAKTMOTOREN 754 22.2.9.1 2-TAKT-LEISTUNGSKLASSEN 755 22.2.9.2
2-TAKT-PRUEFVERFAHREN 755 22.3 KUEHLFLUESSIGKEIT 755 22.3.1 FROSTSCHUTZ 756
22.3.2 KORROSIONSSCHUTZ 757 22.3.3 SPEZIFIKATIONEN 758 XL
INHALTSVERZEICHNIS 23 FILTRATION VON BETRIEBSSTOFFEN 760 23.1 LUFTFILTER
760 23.1.1 BEDEUTUNG DER LUFTFILTRATION FUER VERBRENNUNGSMOTOREN 760
23.1.2 VERUNREINIGUNG DER MOTORANSAUGLUFT 760 23.1.3 KENNGROESSEN ZUR
BEURTEILUNG VON LUFTFILTERMEDIEN 760 23.1.4 MESSMETHODEN UND AUSWERTUNG
761 23.1.5 ANFORDERUNGEN AN MODERNE LUFTFILTERSYSTEME 762 23.1.6
AUSLEGUNGSKRITERIEN FUER MOTORLUFTFILTERELEMENTE 762 23.1.7 FILTERGEHAEUSE
763 23.1.7.1 KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG VON FILTERGEHAEUSEN 763 23.2
KRAFTSTOFFFILTER '. 763 23.2.1 OTTOKRAFTSTOFFFILTER 764 23.2.2
DIESELKRAFTSTOFFFILTER 765 23.2.3 LEISTUNGSDATEN VON KRAFTSTOFFFILTERN
767 23.3 FILTRATION VON MOTOROEL 768 23.3.1 VERSCHLEISS UND FILTRATION
768 23.3.2 HAUPTSTROMOELFILTER 769 23.3.3 ABSCHEIDEGRAD UND
FILTERFEINHEIT 769 23.3.4 NEBENSTROMOELFILTRATION 771 24 BERECHNUNG UND
SIMULATION 773 24.1 FESTIGKEITS- UND SCHWINGUNGSBERECHNUNG 773 24.1.1
VERFAHREN UND METHODEN 773 24.1.2 AUSGEWAEHLTE ANWENDUNGSBEISPIELE 776
24.1.3 KOLBENBERECHNUNGEN 779 24.2 STROEMUNGSBERECHNUNG 787 24.2.1 EIN-
UND QUASIDIMENSIONALE VERFAHREN 787 24.2.2 DREIDIMENSIONALE
STROEMUNGSBERECHNUNG 789 24.2.3 AUSGEWAEHLTE ANWENDUNGSBEISPIELE 791 25
VERBRENNUNGSDIAGNOSTIK 799 25.1 THEMENSTELLUNG 799 25.2 INDIZIEREN 799
25.2.1 MESSTECHNIK : 800 25.2.2 QUALITAETSKRITERIEN 804 25.2.3 INDIZIEREN
- AUSBLICK 804 25.3 VISUALISIEREN 804 25.3.1 AUFGABEN- UND
THEMENSTELLUNG 804 25.3.2 VISUALISIEREN IM REALEN MOTORBETRIEB 805
25.3.2.1 STRAHLUNGSEIGENSCHAFGTEN VON GAS-, BENZIN- UND DIESELMOTOREN
805 25.3.2.2 FLAMMENSPEKTROSKOPIE 806 25.3.2.3 FLAMMENAUSBREITUNG IN
VORGEMISCHTER LADUNG BEI FREMDZUENDUNG 806 25.3.2.4 FLAMMENAUSBREITUNG
BEI DIFFUSIONSVERBRENNUNG IM DIESELMOTOR 806 25.3.3 VISUALISIEREN DER
VERBRENNUNG IM REALEN MOTORBETRIEB DURCH DAS EIGENLEUCHTEN DER FLAMME.
807 25.3.3.1 TECHNISCHE UMSETZUNG: FLAMMENAUSBREITUNG 807 25.3.4
VISUALISIEREN BELEUCHTETER VORGAENGE 812 25.3.4.1 VISUALISIEREN DER
GEMISCHVERTEILUNG 812 25.3.4.2 VISUALISIEREN VON GESCHWINDIGKEITEN 812
25.3.5 VISUALISIEREN - AUSBLICK 812 26 KRAFTSTOFFVERBRAUCH 815 26.1
ALLGEMEINE EINFLUSSGROESSEN 815 26.1.1 LUFTWIDERSTAND 815 26.1.2 GEWICHT
816 26.1.3 RADWIDERSTAND 817 26.1.4 KRAFTSTOFFVERBRAUCH 817 26.2
MOTORISCHE MASSNAHMEN 818 26.2.1 DOWNSIZING 819 26.2.2 DIESELMOTOR 820
26.2.3 OTTOMOTOR 820 26.2.3.1 MAGERKONZEPT, DIREKTEINSPRITZUNG 820
INHALTSVERZEICHNIS * XLI 26.2.3.2 VARIABLER VENTILTRIEB 822 26.2.3.3
ZUENDUNG 822 26.2.4 ZYLINDERABSCHALTUNG 823 26.2.4.1 KONZEPT ZUR
VERBRAUCHSREDUZIERUNG 824 26.2.4.2 VERBRAUCHSVORTEILE IM TEILLASTGEBIET
824 26.3 GETRIEBEUEBERSETZUNGEN 825 26.3.1 AUSWAHL DES DIREKTEN GANGES
825 26.3.2 AUSWAHL DER GESAMTUEBERSETZUNG IM GROESSTEN GANG 825 26.4
FAHRERVERHALTEN 827 26.5 CO 2 -EMISSIONEN 827 26.5.1 CO 2 -EMISSION UND
KRAFTSTOFFVERBRAUCH 828 26.5.2 MOTORAPPLIKATIONSEINFLUSS AUF DIE CO 2
-EMISSION 828 26.5.3 ENTWICKLUNG DER GLOBALEN CO 2 -EMISSION 829 27
GERAEUSCHEMISSIONEN 831 27.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN UND BEGRIFFE 831
27.2 GESETZLICHE AUSSENGERAEUSCHVORSCHRIFTEN 834 27.2.1
AUSSENGERAEUSCH-MESSVERFAHREN 834 27.2.2 KRITISCHE BETRACHTUNG DER
AUSSAGEFAEHIGKEIT DES AUSSENGERAEUSCH-MESSVERFAHRENS 834 27.2.3
AUSSENGERAEUSCH-GRENZWERTE, GESETZGEBUNG INTERNATIONAL, ZUKUNFTSTENDENZEN
835 27.3 GERAEUSCHQUELLEN DES AUSSENGERAEUSCHES : 835 27.4 MASSNAHMEN ZUR
AUSSENGERAEUSCHMINDERUNG 836 27.4.1 MOTORSEITIGE MASSNAHMEN 836 27.4.2
FAHRZEUGSEITIGE MASSNAHMEN 836 27.5 MOTORGERAEUSCH IM INNENRAUM 838 27.6
AKUSTISCHE LEITLINIEN FUER DEN MOTORKONSTRUKTEUR 839 27.7 MESSTECHNIKEN
UND ANALYSEMETHODEN 841 27.8 PSYCHOAKUSTIK 844 27.9 SOUND-ENGINEERING
844 27.10 SIMULATIONSWERKZEUGE 845 27.11 ANTI-NOISE-SYSTEME:
GERAEUSCHMINDERUNG DURCH GEGENSCHALL 846 28 ALTERNATIVE FAHRZEUGANTRIEBE
848 28.1 GRUENDE FUER ALTERNATIVEN 848 28.2 WANKELMOTOR 848 28.3
ELEKTROANTRIEB : 848 28.4 HYBRIDANTRIEB 850 28.4.1 SPEICHERSYSTEME 851
28.5 STIRLINGMOTOR 852 28.6 GASTURBINE ^ 853 28.7 DAMPFMOTOR 854 28.8
BRENNSTOFFZELLE ALS FAHRZEUGANTRIEB 856 28.8.1 AUFBAU DER
PEM-BRENNSTOFFZELLE 856 28.8.2 WASSERSTOFF ALS KRAFTSTOFF 857 28.8.3
METHANOL ALS KRAFTSTOFF .: 857 28.8.4 OTTO-KRAFTSTOFF. 858 28.8.5 DIE
BRENNSTOFFZELLE IM FAHRZEUG 858 28.8.6 BEWERTUNG DER BRENNSTOFFZELLE IM
VERGLEICH ZU ANDEREN ANTRIEBEN 859 28.9 ZUSAMMENFASSUNG 859 29 AUSBLICK
861 |
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