Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

Dieses Thema im Forum "MBtechn. Grundl." wurde erstellt von nextru, 6 Jan. 2013.

  1. Hallo ich sitze schon seit Stunden an dieser Aufgabe und komme einfach nicht weiter vlt. kann ja jemand helfen, wäre sehr dankbar. Ich bekomme alles soweit ausgerechnet nur fällt der Liefergrad bei mir nicht mit steigender Drehzahl ab, wie es eigentlich sein sollte.

    Lastpunkt 1
    Luftmassenstrom 137,1 Kg/h bei 1496 U/min
    Hubraum für 4 Zylinder 0,002977 m³
    Dichte von Luft 1,293 Kg/m³

    Lastpunkt 2
    Luftmassenstrom 224,8 Kg/h bei 2412 U/min
    Hubraum für 4 Zylinder 0,002977 m³
    Dichte von Luft 1,293 Kg/m³

    Lambda Liefergrad = Massenstrom Luft in Kg/s 0,038 Kg/s
    Hubraum x Dichte x Drehzahl/60 0,09597 Kg/s

    Lamda Liefergrad = 0,39945 für Lastpunkt 1

    Mit Steigender Drehzahl müsste der Ja jetzt abfallen nur Irgendwie bleibt der bei mir nahazu konstant

    Lambda Liefergrad = Massenstrom Luft in Kg/s 0,062 Kg/s
    Hubraum x Dichte x Drehzahl/60 0,1547 Kg/s

    Lambda Liefergrad = 0,400 für Lastpunkt 2
     
  2. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Hallo zusammen,

    die Aufgabenstellung ist zwar (vermutlich) nicht mehr "brennend" zu lösen, aber dennoch ganz interessant.

    sowie:
    Bereits mit der verbalen Nennung von lambda und Liefergrad in einem Zuge liegt m.E. eine unzulässige Verquickung zweier getrennt zu behandelnder/zu bewertender Faktoren vor, die bestenfalls indirekt etwas miteinander zu tun haben.

    Definiert ist der Liefergrad = angesaugte Frischgasmenge / Rauminhalt des Zylinders.
    "Sportliche" Motoren erreichen Werte von ca. 0,9 (= 90% Füllung des Zylinders mit Frischgas)
    Aufgeladene ca. 1,2 bis 1,6 (je nach Turbolader bzw. "Abblasventil"-Einstellung).

    Hieraus wird sofort klar, daß der Liefergrad direkt etwas mit dem "Ansaugvermögen" eines Motors zu tun hat.
    Ein Saugmotor schafft es nicht einmal, einen Zylinder mit Atmosphärendruck (= 100 %) befüllen zu können.
    Nicht einmal im Leerlauf, wo man mit bestenfalls 0,95 bar rechnet.
    Natürlich liegt es auf der Hand, daß sich dieser Wert mit zunehmender Drehzahl verschlechtert, weil die Strömungsverluste im Ansaugtrakt zwangsläufig ansteigen.

    Wodurch sich auch erklärt, daß der Liefergrad mit zunehmender Drehzahl abfallen muß.
    Wobei der Liefergrad-Abfall motorspezifisch ist und m.E. deshalb schwierig generalisiert werden kann.
    Zwar sicherlich in einer gewissen "Bandbreite", aber dennoch unzulänglich, wenn es darum geht, bei einem Motor exakte Berechnungen durchführen zu wollen.;)


    Ganz anders verhält es sich mit lambda (Luftzahl od. Luftverhältnis).
    Denn dabei handelt es sich um eine Kennzahl =>http://de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverhältnis

    Die an sich nichts weiter beschreibt, als wieviel Luft für eine ordentliche Verbrennung zur Verfügung steht.
    Die kann "unterschüssig", gleich oder "überschüssig" sein.

    Insoweit ergibt sich eine "Überschneidung" mit dem Liefergrad.
    Z.B. bzgl. angesaugter Frischgasmenge und max. zulässiger Einspritzmenge an Diesel, der dabei auch ordentlich verbrannt werden kann.
    Rein theoretisch.:)

    Eine direkte Verquickung von lambda und Liefergrad ist m.E. dennoch nicht sachgerecht.
    Als "grober" Anhaltspunkt, innerhalb welcher "Bandbreite" man sich bewegen könnte/kann, ja.
    Jedoch ungeeignet, die jeweils motorrelevanten Gegebenheiten exakt erfassen zu können.
     
  3. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Trotzdem vielen Dank, habe den Bericht schon vor Monaten abgegeben und auch alles verstanden.

    Mfg

    nextru
     
  4. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Hallo zusammen,
    die Aufgabenstellung ist zwar wirklich nicht mehr "brennend" zu lösen, aber zweifellos interessant
    und lotols Ausführungen sind auch größtenteils ganz richtig.
    Nicht ganz up-to-date liegt er jedoch mit:
    Ein Saugmotor kann es durchaus schaffen, einen Zylinder mit Atmosphärendruck (= 100 %) befüllen zu können,
    moderne Saug-Rennmotoren erreichen sogar oft deutlich ÜBER 100% Zylinderfüllung
    und zwar durch Nutzung von Resonanzerscheinungen im Ansaug und im Auspufftrakt.
    (Diese sind jedoch in der Regel nur über einen sehr schmalen Frequenzbereich wirksam.)
    Dadurch verschlechtert sich dieser Wert mit zunehmender Drehzahl nicht zwangsläufig,
    weil die mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit im Ansaugtrakt ansteigenden Strömungsverluste
    bei geeigneter Konstruktion durch Schwingungsaufladung mehr als kompensiert werden können.
    (In einem schmalen Leistungsband halt: Motoren mit Resonanzaufladung sind oft sehr unfreundlich zu fahren!)


    Bei JEDEM zeitgenössischen Motor ist der Liefergrad auch nicht bei Leerlaufdrehzahl maximal,
    weil da durch den Einlasschluss NACH dem UT Ladung in den Ansaugtrakt zurückgefördert wird.
    Erst bei einer gewissen Drehzahl stellt sich (aus DIESEM Grund) ein Füllungs-Maximum ein.
    (Gerade der Einlasschluss ist deshalb DIE wesentliche Größe, die darüber entscheidet,
    ob ein Motor im unteren Drehzahlbereich besseres oder schlechteres Drehmoment liefert.
    Das kann man sogar benutzen, indem man z.B. für Drehmomentkurse größeres Ventilspiel einstellt
    oder auch die Einlassnocke "zurück" verdreht. Die dann größere Überschneidung hat da weit weniger Einfluss.)
    Bei "braven" (Auto!)Motoren kommt es danach zu einem Liefergrad-Abfall, der dem Motor die gewünschte Elastizität verpasst
    und besonders Dieselmotoren haben in der Regel ausgesprochene Drallkanäle,
    die bei höheren Drehzahlen zunehmend drosseln.

    Berechnen lässt sich das Ganze nur näherungsweise - ist immer noch viel Prüfstandsarbeit -
    und damit werden dann Spezialisten beschäftigt, die sich sogar sehr große Motorenhersteller nicht leisten:
    Die Ventilerhebungskurven werden oft zugekauft (AVL).

    Nachdem die erreichbare Motorleistung zuallererst davon abhängt, wieviel Luft verbrannt werden kann
    und man heutzutage davon ausgehen sollte, dass die RICHTIGE Menge Kraftstoff zugeführt wird
    (wobei fast egal ist, ob das über eine Einspritzanlage oder einen Vergaser geschieht)
    hat das lambda (Luftzahl od. Luftverhältnis) damit praktisch nichts zu tun.
    Deshalb stimmt:
    ... oder mit anderen Worten:
    Würde sich das Lambda mit dem Liefergrad ändern,
    so wäre das einfach eine falsch dimensionierte Kraftstoffzudosierung.
     
    derschwarzepeter gefällt das.
  5. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Hallo derschwarzepeter,

    Hast recht: daran dachte ich nicht.:)
    Nachdem Du Rennmotoren erwähntest, scheint mir auch ganz interessant zu sein, daß gerade die mehr Ähnlichkeit mit Diesel- als mit Ottomotoren haben.
    Ich sah mal bei einem Bekannten zu prüfende Schnitte von Zylinderköpfen.
    Bewundernswert filigrane und ausgefuchste Gießereitechnik.
    Zunächst dachte ich, die Schnitte seien von Dieselmotoren.
    Sie waren jedoch von aktuellen Rennmotoren.

    Wenn man zudem noch weiß, daß enorme Anstrengungen der Automobilindustrie unternommen werden, Ottomotoren Diesel-Verhalten/-Vorzüge "anzueignen", interessiert mich Deine Meinung zu der These:
    Über kurz oder lang wird der Ottomotor in KFZ-Bereichen, wo das "Leistungsgewicht" eine Rolle spielt, Dieselmotoren ersetzen können.
    Wie siehst Du das?
     
  6. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Mich wundert, dass du bei Rennmotorköpfen mehr Ähnlichkeit mit Diesel- als mit Ottomotoren siehst:
    Auch wenn die zeitgenössische Gießereitechnik WIRKLICH bewundernswert ist,
    so haben Dieselköpfe doch praktisch IMMER angedeutet schneckenförmige Drallkanäle,
    die zwar für schöne Brennraumturbulenz sorgen,
    aber ab einer gewissen, relativ geringen Drehzahl für stetig fallende Füllung sorgen
    (außer bei Rekordfahrzeugen, doch die sind dann schon wieder Rennmotoren);
    weil die Dieselmotoren eh schon schwer und vor allem hoch sind,
    gehen die relativ dünnen Kanäle rechtwinkelig zur Zylinderachse aus dem Kopf.

    Typische Rennmotoren weisen dagegen großformatige, möglichst gerade,
    ín der Regel im möglichst kleinen Winkel zur Zylinderachse geneigte Kanäle auf,
    die aufgrund ihrer Länge erhebliche, die Ansaugluft aufheizende Oberfläche besitzen
    und deshalb oft mit (keramischen) Portlinern ausgekleidet sind.

    Sollte also deutlich anders aussehen!

    Da ist was dran:
    Die Vorteile des Dieselmotors, billigerer Kraftstoff, weniger Verbrauch sowie bessere Elastizität und Spontanität
    schwinden bzw. werden vom Viertakter bzw. den Kraftstoffpreisen egalisiert,
    die Nachteile des Dieselmotors, wie höhere Masse, rauherer Lauf und insbesondere NOx sowie Feinstaub
    sind nicht oder nur unwesentlich verbesserbar.
    Die Zukunft gehört somit zweifellos dem Viertakter mit Direkteinspritzung,
    wenn nicht langfristig sogar dem Zweitakter (siehe z.B. Gollemotor),
    jedoch noch sehr, sehr lange nicht dem Elektromotor.
     
  7. AW: Liefergrad Berechnung beim Dieselmotorüber die Drehzahl

    Hallo derschwarzepeter,

    danke für Deine Einschätzungen.:)
     

  8. Hallo Leute ich habe bald Prüfung und brauche mal Hilfe:(
    4-Takt Dieselmotor mit 6Zylindern ,einem Hub von 120mm und einer Bohrung von 110mm saugt bei einer Drehzahl von 50U/s, je Minute, 7320dm^3 Luft vom Aussenzustand an. Wie groß ist der Liefergrad bei dieser Drehzahl.
     
  9. Ein 4-Takt (wurscht was für ein) Motor
    mit 6 Zylindern, einem Hub von 120 mm und einer Bohrung von 110 mm
    (d.h. einem Hubraum von 6,84 Litern)
    könnte bei einer Drehzahl von 50U/s theoretisch 50 * 6,84 / 2 = 171 Liter ansaugen,
    saugt aber nur je Sekunde 7320dm^3 / 60 = 122 Liter Luft vom Aussenzustand an.


    Wie groß ist dann der Liefergrad bei dieser Drehzahl?
     
  10. Ok danke für die schnell Antwort leider werde ich nicht ganz schlau daraus wie komme ich jetzt auf den gewünschten Liefergrad??

    Lamda = MasseAnsaugLuft/MasseLuft

    oder bin ich da auf dem Holzweg.
     
  11. Laut www.bester-betrieb.de ist der Liefergrad in der Holztechnik
    das Verhältnis von Anzahl aller sach- und zeitgerecht durchgeführten Bestellungen
    zu den Bestellungen insgesamt.

    Allerdings hat das nix mit Verbrennungsmotoren zu tun.

    Laut Wikipedia beschreibt dagegen den Liefergrad als
    ... bei einem Verbrennungsmotor mit innermotorischer Verbrennung
    das Verhältnis der nach Abschluss eines
    Ladungswechsels tatsächlich im Zylinder enthaltenen Frischladung
    zur theoretisch maximal möglichen Füllung.

    (Solche Weisheiten lassen sich HIER finden - 1. Treffer!)

    ... also

    122 Liter
    ------------ = 0,71
    171 Liter

    P.S.: Kennen die Kolbenschleuderer keine anderen griechischen Buchstaben außer \lambda ?
    Gibt´s bei denen keine Formel, in der der Liefergrad UND das Verbrennungsluftverhältnis vorkommen?
    Die hätte dann immer eine 50-50-Chance für das Ergebnis! :D
     

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