...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Hallo zusammen,

ich habe hier eine sehr praxisnahe Berechnung zu Volumenänderung von Gasen, die leider nicht im DAA-Skript enthalten ist.

Der Zylinderhubraum und der Verdichtungsraum eines Dieselmotors haben zusammen ein Volumen von 700ccm. Der Motor saugt bei 1000hPa atmosphärischen Druck Luft an. Der Verdichtungsdruck beträgt 18bar, die Ausgangstemperatur 80°C und die Verdichtungstemperatur 600°C.
Wie groß ist der Verdichtungsraum?


Ich bin mir unsicher, ob ich hier mit der allgemeinen Gasformel rechnen kann, denn weder die Temperatur, noch der Druck sind konstant. Einzig das Volumen dürfte sich nicht ändern, aber das ist ja eh gesucht.

Hat jemand einen Tipp für mich und kann mir weiterhelfen?

Danke schon einmal im voraus, dass Ihr euch die Mühe macht!
frankLE
 
L

lonesome-dreamer

Gast
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Hi,
gibt's zu der Aufgabe auch ne Lösung? Ich bin mir nämlich auch nicht zu 100% sicher.
Ausgehend davon, dass die Menge der Luft, also das Volumen konstant ist, gilt folgende Gleichung:
[tex]\frac{p_2 \cdot V_2}{T_2}=\frac{p_1 \cdot V_1}{T_1}[/tex]

Mit den gegeben Größen lässt sich dann [tex]V_2[/tex] berechnen.

Gruß
Natalie
 
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Hallo lonesome-dreamer,

klar gibt es da auch eine Lösung! Diese bekomme ich aber erst Anfang Mai vom Dozent. Es sollte mir nicht zu langweilig werden, darum gab er mir diese Aufgabe. Sobald ich die Lösung habe, setze ich sie in Forum.

Ich habe genau den gleichen Lösungsweg wie Du gewählt. Unter der Annahme, dass beim Volumen keine Änderung eintritt, habe ich die allgemeine Gasgleichung nach V2 umgestellt. Ergibt bei mir 96ccm!?
Das ist aber sehr wenig für einen Verdichtungsraum eines Dieselmotors mit Hubraum 700ccm. Denke mir, dass ist nicht die richtige Lösung.

Vielleicht knobeln noch ein paar mehr Leute mit daran?!

Grüße
Frank
 
L

lonesome-dreamer

Gast
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Zitat von frankLE:
Ja, hab ich auch raus.
Ich bin nur am Überlegen, ob das jetzt nicht noch von den 700ccm abgezogen werden muss.
Bei [tex]V_2[/tex] handelt es sich ja lediglich um die verdichtete Luft und nicht um den Verdichtungsraum.
Ist aber nur ne Vermutung.

Gruß
Natalie
 
D

domm

Gast
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Hallo,

normalerweise unterliegt der von dir beschriebe Prozess der Verdichtung einer isentropen Kompression mit konstanter spezifischer Entropie.
Prozesse des Diesel- oder Ottomotors werden über Vergleichsprozesse (Gleichraum-, Gleichdruck-, Seiligerprozess) berechnet.

http://de.wikipedia.org/wiki/Seiliger-Prozess

Die ideale Gasgleichung wird dir hier nichts nützen.

Berechnung wie folgt:

=> Isentropenexponent idealer Gase bestimmen
=> über die Isentropengleichung das gesuchte Volumen bestimmen

Für den Verdichtungsraum habe ich 62 ccm berechnet, daraus ergibt sich eine Kompression von [tex]\epsilon[/tex] = 11,3.

Gruß,

Dominik
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Ich bin nur am Überlegen, ob das jetzt nicht noch von den 700ccm abgezogen werden muss.
Bei [tex]V_2[/tex] handelt es sich ja lediglich um die verdichtete Luft und nicht um den Verdichtungsraum.
Ist aber nur ne Vermutung.

Hi,

genau das waren auch meine Überlegungen. Da aber eine Berechnung mittels Isentropenexponent (wie es "domm" vorschlägt) den "normalen Rahmen" sprengen würde, denke ich, ist unser Ergebnis gar nicht so falsch.
Versuch mal, das Ergebnis von den 700ccm abzuziehen und setze diese Zahl in die normale Gasgleichung für V2 ein. Habe ich schon probiert - dann stimmt bei mir das Verhältnis beider Seiten überhaupt nicht mehr. Und dies sollte ja doch bei der normalen Gasgleichung der Fall sein. Vielleicht habe ich auch nur etwas falsch umgestellt?!
Bin jedenfalls für jede Hilfe dankbar!
Grüße
Frank
 
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

Hallo,

normalerweise unterliegt der von dir beschriebe Prozess der Verdichtung einer isentropen Kompression mit konstanter spezifischer Entropie.
Prozesse des Diesel- oder Ottomotors werden über Vergleichsprozesse (Gleichraum-, Gleichdruck-, Seiligerprozess) berechnet.

http://de.wikipedia.org/wiki/Seiliger-Prozess

Die ideale Gasgleichung wird dir hier nichts nützen.

Hi domm,

danke für Deine Hilfe. Du wirst mit Deiner Berechnung sicher richtig liegen, jedoch denke ich, dass mein Dozent die Lösung über die Gasgleichung ermittelt haben möchte. Solche komplexen Vorgänge, wie sie beim Verdichtungstakt eines Dieslmotors ablaufen, werden wir in einer Mauschinenbauausbildung sicher nicht bearbeiten. Dies würde den "normalen Ausbildungsrahmen" sprengen. Das Ergebnis stelle ich ins Forum, sobald mein Dozent es präsentiert hat.

Grüße
Frank
 
AW: ...wer kennt sich mit Gasgleichung aus?

...jetzt endlich habe ich die Lösung zur Aufgabe!
lonesome-dreamer und ich lagen mit unserer Formel der allgemeinen Gasgleichung goldrichtig.

Hier die Lösung:

geg: Pamb =1bar (athmosphärischer Druck) ges: V2
V1 = 700ccm p1 = 19bar
T1 = 80°c p2 = 10bar
T2 = 600°C

Lsg:

[tex]\frac{P1\cdot V1}{T1} = \frac{P2\cdot V2}{T2} [/tex]

ergibt umgestellt nach V2


[tex]V2= \frac{P1\cdot V1\cdot T2}{T1\cdot P2} [/tex]

Jetzt nur noch einsetzen und siehe da, da Ergebnis V2=91ccm.

Antwort: Der Verdichtungsraum des Motors beträgt 91ccm.

Danke an alle, die mitgeholfen haben!

frankLE
 
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