Löhner K., Müller H. Die Verbrennungskraftmaschine: Gemischbildung und Verbrennung im Ottomotor

Wien, New York: Springer-Verlag, 1967. — XII, 309 S. — ISBN13: 978-3-7091-8180-5, e-ISBN13: 978-3-7091-8179-9.A. Einleitnng
B. Physikalische und chemische GrundlagenLuft
Zusammensetzung der Luft
Bezugszustände für Leistungsvergleiche
Gleichungen zur Umrechnung auf den Bezugszustand
Anreicherung der Luft mit Sauerstoff Einfluss von Abgasgehalt und AufladungKraftstoff
Allgemeine Anforderungen an die Kraftstoffe
Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften der Kraftstoffe
Kraftstoffzusätze
Heizwert der Kraftstoffe
Gemischheizwert und Wirkungsgrad
Änderung der Molekülzahl während der Verbrennung (Molverhältnis)
Stoffwerte für Kohlenwasserstoffe
Siedelinien von KraftstoffgemischenGemischbildung
Gemischbildung im Vergaser
Kraftstoffverdampfung
a) Kraftstoffverdampfung aus einer ruhenden Kraftstoffoberfläche
b) Berechnung des Gleichgewichtszustandes im Vergaser
c) i,x-Diagramme für Gemische aus Luft, Wasser und Kraftstoff
d) Einfluss des Verlaufes der Siedekennlinie auf den Motorbetrieb
e) Einfluss der Verdampfung auf Kraftstoffvolumen und Vergasertemperaturen Vergaservereisung
a) Einflüsse auf Vergaservereisung
b) Grund für die Eisbildung
c) Ort und Folgen der Eisbildung
d) Temperaturen des Vergasers
e) Beobachtung der Eisbildung
f) Vereisungskennzahl zur Beurteilung von Kraftstoffen
g) Maßnahmen gegen Vergaservereisung
Gemischbildung und -verteilung in der Saugleitung
a) Richtlinien zur Erreichung gleichen Liefergrades
b) Richtlinien zur Erreichung gleicher Gemischverteilung
c) Abhängigkeit der Gemischverteilung von Drehzahl, Belastung und Saugfolge
d) Einfluss der Lage der Drosselklappe und der Hauptdüse auf die Gemischverteilung
e) Einfluss des Kraftstoffilmes auf die Gemischverteilung
f) Einfluss des Druckes in der Saugleitung auf die Ausbildung des Kraftstofffilmes
g) Einfluss der Kraftstofftropfen auf die Gemischverteilung
h) Einfluss der qualitativen Verteilung der Kraftstoffkomponenten auf die Oktanzahl
Gemischverteilung bei gasförmigem Kraftstoff
j) Eintritt des Kraftstofffilmes in den Zylinder
Gemischvorwärmung
a) Kraftstofferwärmung in geheizter Einspritzüise
b) Vorwärmung des Luft-Kraftstoff-Gemisches
c) Kraftstoffverdampfung durch abgasbeheizten Heißpunkt
d) Gemisch- und Luftvorwärmung . ,
e) Temperaturverteilung an der Saugleitung
f) Vergleich von Heißpunktbeheizung, Gemisch- und Luftvorwärmung
Kraftstoffeinspritzung
a) Ort und Art der Kraftstoffeinspritzung
b) Vor- und Nachteile der Kraftstoffeinspritzung bei der Gemischbildung
c) Auflösung des Kraftstoffstrahles
d) Anforderungen an die Einspritzdüse
e) Einfluss der Motortemperatur und des atmosphärischen Zustandes auf die Einspritzmenge
f) Möglichkeiten der Leistungssteigerung durch Einspritzung
g) Einfluss von Drosselklappen- und Düsenlage, Einspritzbeginn und Einspritzdauer
h) Kraftstoffeinspritzung in die Saugleitung
Kraftstoffeinspritzung vor das Einlassventil jedes Zylinders
j) Kraftstoffeinspritzung in die Zylinder
k) Gemischbildung und Verdampfung bei Zylindereinspritzung Einspritzzeiten bei Zylindereinspritzung
m) Herstellen einer geschichteten Ladung (Hybridmotor)
n) Kraftstoffeinspritzung beim Zweitaktmotor
Alkohol- und Wassereinspritzung
a) Wirkung der Verdampfungswärme
b) Berechnung des Einflusses der Wassereinspritzung beim vollkommenen Motor
c) Sättigungsgrenze für Wasseraufnahme
d) Einfluss der Alkohol- und Wassereinspritzung auf Brennraumtemperaturen und
KlopfneigungVerbrennung
Vorreaktionen
a) Temperaturen bei Verdichtungsbeginn
b) Reaktionen der Kraftstoffe vor der Zündung
c) Untersuchung der Vorreaktionen in fremd angetriebenen Motoren
d) Ausmaß und Entstehungszeit der Vorreaktionsenergie
e) Temperatursteigerung durch Vorreaktionen
f) Druck- und Energieentwicklung bei verschiedenen Kraftstoffen
g) Zusammenhang zwischen Klopftendenz und Vorreaktionen bei verschiedenen
Kraftstoffen
h) Strahlung und Bereich der kalten Flamme Abhängigkeit der Vorreaktionsenergie von Kraftstoffzusätzen
j) Kaltflammenbereich für verschiedene Kraftstoffe und Zusätze
k) Wirkung von Bleitetraathyl auf die zweite kalte Flamme Vorreaktionsprodukte
m) Einfluss von Temperatur, Zeit und Ablagerungen auf Vorreaktionen
n) Unterschiedliche Reaktionsarten der langsamen Oxydation bei verschiedenen
Kraftstoffen
Glühzündung (Frühzündung)
a) Ursachen und Folgen der Glühzündung
b) Abgrenzung der Glühzündung vom Klopfen
c) Bedingungen für die Einleitung der Glühzündung
d) Druckverlauf bei Glühzündung
e) Verbrennungsablauf bei Glühzündung
f) Verbrennungsablauf bei Wild Ping
g) Unterschiedliche Neigung der Kraftstoffe zur Glühzündung
h) Beurteilung der Glühzündungsneigung von Kraftstoffen
Einfluss von atmosphärischen Bedingungen und Betriebsbedingungen auf Glühzündung
j) Entstehung der Ablagerungen
k) Stärke der Glühzündung abhängig von der Ablagerungsart Katalytische Wirkung bei Glühzündung
m) Maßnahmen gegen Glühzündung
Zündung
a) Zündung durch Wärmeleitung, Molekülanregung und Dissoziation
b) Abhängigkeit der Zündtemperatur
c) Abhängigkeit der Flammengeschwindigkeit
d) Einfluss von Starke und Zahl der Ziindfunken
e) Einfluss des Zündzeitpunktes
f) Größe der minimalen Zündenergie
Zündverzug
a) Auftreten und Messung des Zündverzuges
b) Art der auftretenden Reaktionen
c) Unterschiede des Zündverzuges bei Bomben- und Motorversuchen
d) Einfluss von Kraftstoffart und Luftverhältnis auf den Zündverzug
e) Einfluss von Kraftstoffzusätzen auf den Zündverzug
f) Einfluss des Zündzeitpunktes auf den Zündverzug
g) Druckabhängigkeit des Zündverzuges
h) Einfluss der Kraftstoffart auf den Druckverlauf '"
Berechnungsmöglichkeit des Zündverzuges Verbrennungsablauf (Flammenbewegung)
a) Entstehung der Flammenfront
b) Flammenbewegung und Energieentwicklung
c) Verdrängungswirkung der Flammenfront
d) Form der Flammenfront
e) Unterschiede der einzelnen Zyklen
f) Unterschiede zwischen Zünd-, Verbrennungs- und Flammengeschwindigkeit
g) Einfluss der Wirbelung auf die Flammengeschwindigkeit
h) Einfluss des Luftverhältnisses und der Zündeinstellung auf die Flammengeschwindigkeit
Einfluss des Verdichtungsverhältnisses auf die Flammengeschwindigkeit
j) Einfluss der Zahl und Lage der Zündkerzen auf die Flammengeschwindigkeit
k) Einfluss von Zusätzen auf die Flammengeschwindigkeit
Klopfen
a) Klopfen als Wärmeexplosion oder Kettenreaktion
b) Ablauf der langsamen Oxydation in mehreren Stufen
c) Schema des Energieumsatzes
d) Detonations- und Verdichtungstheorie
e) Temperatur bei Klopfeintritt
f) Druck- und Ionisationsmessungen
g) Flammenaufnahmen beirn Klopfen
h) Flammengeschwindigkeit beirn Klopfen
Leistungsabfall beirn Klopfen
j) Einfluss der Betriebsbedingungen auf das Klopfen
k) Einfluss von Luftverhältnis und Kraftstoffart auf das Klopfen
Einfluss von Brennraumablagerungen auf das Klopfen
m) Einfluss von Brennraumform und Brennraumgröße auf das Klopfen
n) Verwendung von Antiklopfmitteln
Wirkungsmechanismus von Bleitetraathyl
p) Zersetzung von Bleitetraathyl
q) Klopfminderung durch Abgas-, Wasser- und Alkoholbeimischung
r) Einfluss des Materials der Brennraumwand
s) Berechnung des Spitzendruckes bei KlopfenAbgas
Ursachen unvollkommener Verbrennung
Wassergasgleichgewicht und Dissoziation
Einfluss des Luftverhältnisses und der Kraftstoffart auf die Abgaszusammensetzung
Abhängigkeit des Kohlenoxidgehaltes yom Betriebspunkt
Abhängigkeit des Kohlenwasserstoffgehaltes von Probenahmeort und -zeit
Einfluss der Aufbereitungsart des Kraftstoffes
C. Ausgeführte Anlagen
Vergaser
Aufgaben des Vergasers
a) Gemischzusammensetzung
b) Zerstäubung des Kraftstoffes
c) Beeinflussung der Gemischmenge
Wirkungsweise des Vergasers
a) Prinzip des Vergasers
b) Regeleingriffe am Vergaser
Mengenregelung
fJ) Regelung des Mischungsverhältnisses
Querschnittsänderungen im Kraftstoffzufluss
Änderung des wirksamen Luftdruckes
Zusatz von Verbrennungsluft
Vergrößerung des spezifischen Volumens des Kraftstoffes
Mittel zur Änderung der Luftquerschnitte
Gestaltung des Vergasers
a) Einstellung des Kraftstoffspiegels
b) Leerlauf, Übergang und Beschleunigung
c) Anlassen des Motors
d) Volllastanreicherung
e) Abstellen des Motors
f) Höhenkorrektur
g) Luftsäulenschwingungen im Vergaser
h) Mehrfach-Venturi-Düse
Steuerung der Zündverstellung
j) Begrenzung der Höchstdrehzahl
k) Öffnungsverzögerung der Drosselklappe
Beispiele ausgeführter Vergaser
a) Vergaser mit konstantem Lufttrichterquerschnitt und konstantem Hauptdüsenquerschnitt
Solex-Vergaser 28 PICT, 32/34 PICB
Aufbau und Leerlaufbetrieb
Beschleunigung und Volllastanreicherung
Startautomatik
Anlasshilfsvergaser nach dem Solex-Drehschiebersystem
fJ) Der Bendix-Stromberg Carburetor, Serie W
y) Zenith-Vergaser 28 IFE 3 mit Höhenkorrektur
Weber-Vergaser 40 DCM
E) Zenith-Vergaser von Bendix, Serie
C) Vergaser mit getrennt liegender Schwimmerkammer
b) Vergaser mit konstantem Lufttrichter und veränderlichem Hauptdüsenquerschnitt
Carter-Opel-Vergaser
fJ) Carter-Vergaser Typ AFB mit Bemessung der Kraftstoffmenge bei Teillast durch Unterdruck
y) Carter-Vergaser Typ YF mit pneumatisch-mechanischer Teillaststeuerung
c) Vergaser mit zwei nacheinander zur Wirkung kommenden Lufttrichtern mit
konstanten oder veränderlichen Hauptdüsen (Stufenvergaser, Registervergaser)
Zenith-Vergaser 35/40INAT
fJ) Solex-Vergaser 44 PHH
y) Solex-Vergaser 34 PAITA
Stufenvergaser der Holley-Carburetor Co
E) Carter-Carburetor AFB
d) Vergaser mit veränderlichem Lufttrichter und veränderlicher Hauptdüse
Amal-Vergaser
fJ) Bing-Vergaser
y) Amal-Vergaser GP
e) Vergaser mit Drosseleinrichtung und mit konstantem Unterdruck im veränderlichen Lufttrichter und im veränderlichen Kraftstoffdüsenquerschnitt
SU-Horizontalvergaser
fJ) Stromberg-Vergaser CD
f) Drehzahlbegrenzungseinrichtungen
Drehzahlregler der Pierburg KG 28 DR
fJ) Rochester 4 G Governor
g) Membranvergaser
Stromberg-Membranvergaser für Flugmotoren
Kraftstoffeinspritzanlagen
Ort der Kraftstoffeinspritzung
a) Einspritzung in die Saugleitung
b) Einspritzung vor das Einlassventil
c) Einspritzung in den Zylinder
Regelung bei der Einspritzung
a) Mechanische Regelung
b) Regelung nach Druck vor Einlassventil und nach Motordrehzahl
c) Regelung durch Luftmengenmessung "
Ausgeführte Einspritzanlagen für Viertaktmotoren
a) Kraftstoffeinspritzanlagen für Flugmotoren
ex) Mechanische Regelung bei Einspritzung in die Zylinder am BMW-800-Sternmotor
fJ) Regelung durch Messung des Druckes vor dem Einlassventil und der Drehzahl
bei Einspritzung in die Zylinder am BMW-801-Doppelsternmotor
y) Regelung durch Luftmengenmessung bei Einspritzung in die Zylinder bei der Bendix-Einspritzeinrichtung
b) Kraftstoffeinspritzanlagen für Kraftfahrzeuge
ex) Einspritzeinrichtungen mit mechanischer Regelung
Kraftstoffeinspritzung Bosch für Mercedes-Motoren
Kraftstoffeinspritzanlage Kugelfischer
Verteiler-Einspritzsystem nach F. A. F. Schmidt
fJ) Nach Ladedruck und Motordrehzahl geregelte Einspritzeinrichtungen
Einspritzanlage von Lucas
Simmonds Kraftstoffeinspritzung
Unterbrochene Einspritzung der American Bosch
Unterbrochene Einspritzung von Marvel-Schebler
Dauereinspritzung von Holley
Electrojector von Bendix
y) Regelung nach der Ansaugluftmenge
Kraftstoffeinspritzung der General Motors nach der Rochester Products
Division
b) Unterbrechereinspritzanlage von Droschel
Vergleich zwischen Vergaser und Einspritzung
Kraftstoffeinspritzung beim Zweitaktmotor
Zweitakteinspritzanlage am Goliath GP 700 . "
Saugleitung
Aufgaben der Saugleitung
a) Gemischbildung in der Saugleitung
b) Gemischtransport in der Saugleitung
c) Gemischvorwarmung in der Saugleitung
d) Gemischverteilung in der Saugleitung
Gestaltung der Saugleitung
a) Grundsätzliches zur Gestaltung der Saugleitung
b) Verlauf der Saugleitung
ex) Verlauf der Saugleitung beim Einzylindermotor
f3) Verlauf der Saugleitung beim Reihenmotor
y) Verlauf der Saugleitung beim V-Motor
Verlauf der Saugleitung beirn Boxermotor
c) Konstruktive Richtlinien für die Gestaltung der Saugleitung
ex) Abmessungen der Saugleitung
f3) Schwingungen in der Saugleitung
y) Überschneidung der Einlassventilzeiten von zwei nacheinander saugenden
Zylindern
Überschneidung der Steuerzeiten bei einem Zylinder
Beispiele ausgeführter Saugleitungen
a) Saugleitung eines Einzylindermotors
b) Saugleitung eines Dreizylinder-Reihenmotors
c) Saugleitungen an Vierzylindermotoren
ex) Saugleitungen an Vierzylinder-Reihenmotoren
f3) Saugleitung an einem Vierzylinder-V-Motor
y) Saugleitungen an Vierzylinder-Boxermotoren
d) Saugleitungen an Sechszylindermotoren
Saugleitungen an Sechszylinder.Reihenmotoren
(3) Saugleitung an einem Sechszylinder-V-Motor
y) Saugleitung an einem Sechszylinder-Boxermotor
e) Saugleitung eines Achtzylinder-V-Motors
Vergleichskennwerte ausgeführter Saugleitungen Brennraumform
Strömungsverhältnisse im Brennraum
a) Ladungsbewegung durch Einströmvorgang
b) Erzeugung von Quetschströmungen
Brennraum mit seitlich stehenden Ventilen
Brennraum mit hängenden Ventilen
a) Brennraum ohne Quetschfläche
Zylindrische Brennraumform
(3) Dach- oder kugelkalottenförmige Brennräume
b) Brennraum mit Quetschfläche
Amerikanische Entwicklungen
(3) Brennraum des Motors Daimler-Benz
y) Brennraum des Rover-Motors
Brennraum des Sechszylinder-Motors von Rolls Royce
s) Brennraum der 2,2- bzw. 2,3-ltr-Motoren von Daimler-Benz
n Brennraum des Borgward-1,5-ltr-Motors
Brennraum des BMW-Vierzylinder-Motors
fJ) Brennraum im Kolben des Rover-Motors
Zündkerzen in Vorkammern
D. Kennlinien eines ausgeführten Ottomotors mit Vergaser
Anhang: Bezeichnungen und Formeln der im Text erwähnten chemischen Verbindungen
Schrifttum