Der Ladungswechsel bei Viertaktmotoren erfolgt über die Einlass- und Auslassorgane, also einlassseitig über die Einlassventile und den angeschlossenen Ansaugrohrleitungen Vergaser, Einspritzdüsen etc. und abgasseitig über die Auslassventile, die angeschlossenen Auslassrohleitungen und üblicherweise einem Schalldämpfertopf. Die Qualität des Ladungswechsels ist maßgeblich von dem Druckwellengeschehen in den Einlass- und Auslassorganen der Verbrennungskraftmaschine abhängig. Die Optimierung der Ladungswechselorgane ist Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung. Der Betriebszyklus von Fahrzeugmotoren ist in hohem Maße nichtstationär. Stand der Technik ist eine an unterschiedliche Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine angepasste konstruktive, d.h. in erster Linie geometrische Auslegung der Einlass- und Auslassorgane, insbesondere des Abgastraktes.
Bei der Konstruktion der Auslassorgane taucht das Problem auf, dass das Konzept einer optimalen Auslegung hinsichtlich Strömungsmechanik (Gasmassenstrom) einerseits und Strömungsakustik (instationäre Gasdynamik) andererseits einen Zielkonflikt darstellt und somit die zur Ausführung kommende Konstruktion in der Regel ein Kompromiss ist.
Inhaltsverzeichnis
- SIMPREX. Verfahren zur variablen Druckwellenabtrennung.
- Vorbemerkungen zu diesem Aufsatz.
- Intro. Der Ladungswechsel bei Viertaktmotoren.
- Aufbau, Wirkungsweise und Ausführung.
- Die Kunst des Drehschiebers.
- Fazit
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Aufsatz stellt das SIMPREX-Verfahren vor, ein Verfahren zur variablen Druckwellenabtrennung im Abgastrakt von Verbrennungskraftmaschinen. Das Verfahren zielt darauf ab, den Ladungswechselprozess zu optimieren und die Leistung und den Kraftstoffverbrauch des Motors zu verbessern.
- Optimierung des Ladungswechsels durch gezielte Manipulation des Abgasmassenstroms mittels Druckwellen.
- Einführung eines zusätzlichen Steuerorgans (Drehschieberventil) zur Konditionierung des Abgasmassenstroms.
- Nutzung der Druckwellenenergie der Verbrennungsgase zur Verbesserung des Ladungswechsels.
- Entwicklung eines skaleninvariantem Drehschieberöffnungsgesetzes für die Simulation der instationären Gasdynamik.
- Konstruktive Ausgestaltung des Drehschieberventils und dessen Integration in den Abgastrakt.
Zusammenfassung der Kapitel
Der Aufsatz beginnt mit einer Einleitung, die den historischen Kontext und die Motivation für die Entwicklung des SIMPREX-Verfahrens beleuchtet. Anschließend wird das Verfahren im Detail vorgestellt, wobei die Funktionsweise, der Aufbau und die Ausführung des Drehschieberventils erläutert werden. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung des Ladungswechsels durch gezielte Manipulation des Abgasmassenstroms mittels Druckwellen. Die Bedeutung des Drehschieberventils als zusätzliches Steuerorgan und die Nutzung der Druckwellenenergie der Verbrennungsgase zur Verbesserung des Ladungswechsels werden hervorgehoben. Abschließend wird die Entwicklung eines skaleninvariantem Drehschieberöffnungsgesetzes für die Simulation der instationären Gasdynamik diskutiert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen den Ladungswechsel, die Druckwellenabtrennung, das SIMPREX-Verfahren, das Drehschieberventil, die instationäre Gasdynamik, die Verbrennungskraftmaschine, die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die Optimierung.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Autor:in), 2012, SIMPREX. Verfahren zur variablen Druckwellenabtrennung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/184945
