Grundlagen der Fahrzeugantriebe TU Berlin Sommersemester 2015 Technische Universität Berlin-Karteikarten Quizlet PDF

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Grundlagen der Fahrzeugantriebe TU Berlin Sommersemester 2015 Technische Universität Berlin

Lernset mit 210 Begriffen von tm4c1992

Fahrzeugwiderstände aufzeichnen

...

1 Newton

= (Kg * m) / s^2

G = Fg

= G=m * g

Rho_L = 10^(-3) g / cm^3

*1000 = 1 Kg / m^3

1 Watt

1 (Kg m^2) / S^3 oder 1 (N m) / s

v0

Luftgeschwindigkeit (z.B. Wind) Bei Rückenwind wird v0 negativ --> F L wird kleiner

Luft dichte

1 kg / m^3

W=F*S

=> C_Bat = F_W * X_El

4 Taktmotor (a gesucht)

a=2

2 Taktmotor

a=1

i bei induzierter Leistung

i=1/a

Volumen in Liter gegeben:

= 1 dm^3 = 1 * 10^(-3) m^3

1 bar

1 * 10^5 N / m^2 1 10^5 Kg / m s^2

Mega Joule

1 10^6 (kg m^2 ) / s^2 ---> MJ / kg = m^2 / s^2

Temperatur in Celsius gegeben --> Kelvin

+ 273,15 K

Ein Zylinderhubvolumen Vh, gesamtes Hubvolumen (VH) gesucht

==> VH = z * Vh (Zylinderanzahl) !!

m gesucht:

P ot V ot / R T ot mit V ot = V c aus Formelsammlung nicht VH, aber Formel für Vc mit VH berechnen nicht Vh

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p me gesucht

Wirkungsgrad m = Pe / p i = alles gekürzt = p me / p mi ==> p me = Wirkungsgrad m * p mi

Sollte a nicht gegeben sein

4 Zylinder => a = 2!? notfalls annehmen

m/v

ist gleich Rho!! Damit rechnen ggf.

Marktanforderungen an Antriebsstränge von

EU: •Höchstgeschwindigkeit

Fahrzeugen ( nach Kontinenten)

•Performance in allen Bereichen Asien: - Motorleistung / Beschleunigung -Emissionen gewinnen an Bedeutung USA: -Automatik -Allrad - Zylinderanzahl und Hubraum als Status - Verbrauch gewinnt an Bedeutung Russland: -Robustheit -Kosten

Technologieeinflüsse auf Marktentwicklung am Bsp. Dieselfahrzeuge in Westeuropa ( Tendenz und entscheidende Technologien

-steigende Tendenz - direkteinspirtzung -partikelfilter Prognose lag immer unter der Realität

Bedeutung von (technologischen) Trends

Vergangenheit: Technologie und Auto= Feindbild Heute: Umweltgerechte Technik = Statussymbol/Lifestyle

Die Halbwahrheiten um Elektromobilität

-falsche Wirkungsgradbetrachtung -falsche CO2-Bilanz -Manipulation der Reichweitendiskussion -Fehlen weiterer Argumente ( zB. Sicherheit, Entsorgung, Rohstoffe)

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Typische Werte einer Diseleinspritzung -Spritzdauer -Einspritzgeschwindigkeit -Einspritzdruck -Minimale Einspritzmenge -Anzahl der Einspritzungen (life circle) Zusammenhang zwischen Stromerzeugung und Umweltfreundlichenkeit vom Elektromobilität

-hängt starkt vom getankten Strommix ab -Life circle Emissionen entstehen trotzdem und sind entsprechend hoch

Definition von Motoren

Otto, Diesel, Hybrid

- Verbrennungsverfahren - Kraftstoff

gasförmig, flüssig, fest 2-Takt, 4-Takt

- Arbeitsverfahren - Gemischbildung Art

außen, innen (Bezug auf Arbeitsraum) homogen, inhomogen

- Qualität: - Ort:

direkt, indirekt, Saugrohr Ventil-, Schlitz-, Schiebersteuerung

- Ladungswechselsteuerung - Aufladung

Saugmotor, Aufladung Laststeuerung Quantitäts- (Otto)

-Laststeuerung

Qualitätsregelung (Diesel)

- Zündung

Fremdzündung, Selbstzündung direkt (Luft)

- Kühlung

indirekt (Flüssigkeit)

Potentiale zur CO2-Reduzierung durch konventionelle Technologie EURO6 Norm Maßnahmen inkl. Verbrauchsenkung Benziner / Diesel

Benziner (7.7l Verbrauch) 1.Saugrohreinspritzung

(Powertrainmaßnahmen)

2.Downsizing, Start-Stopp 3.Hybrid

+ ZIEL CO2-Wert?

= 4.7 l Verbrauch Diesel (5.4l Verbrauch) 1.Common Rail 2.Downsizing, Start-Stopp 3.Hybrid = 3.2 l Verbrauch CO2 bei 95 g/100km bis 2020

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Durchschnittliche PS pro PKW

Ca. 140

Trend Hersteller / Gebaute Autos

Sinkende Anzahl Hersteller, steigender Anzahl gebaute Autos

Regenerative Energien sollte man....

Speicher (Energiespeicherung möglich als H2 , Methanol) oder sofort verbrauchen da Speicherung sehr komplex und mit hohen Verlusten verbunden ist.

Fahrzeug Weltweit Produktion der Fahrzeuge Diesel vs. Benzin von 2002-2014 Absolut Absolute Werte? Gesamtsteigerung?

2002 = 58 Mio 2014= 79 Mio

jährliche Steigerung?

Gesamtsteigerung= total + 35% Diesel + 89% Benzin +15% Jährliche Steigerungsraten= total +2,6% Diesel +5,5% Benzin +1,2%

Wachstumspotentiale im PKW- Markt

Sättigung: Westeuropa, USA und Japan

Märkte mit Wachstumspotential?

Wachstumspotential: Brasilien , China,

Märkte mit Sättigung?

Südkorea, Russland, Türkei, Mexiko, Südafrika und Osteuropa

Treibhausgase 2004

Transportanteil 14%

Transportsektor?

davon PKW 4%

PKW Anteil?

Verkehrsträger Straße 5% Rest 5%

CO2-Emissionen in Westeuropa Anteil aller C02 Emissionen die von PKWs Verursacht werden?

liegt bei gerade mal 0,2%

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CO2-Senkungspotentiale EURO 6 bis zu 20 % davon 10 % Downsizeing und 5 % Start Stopp -Techniken Emissionen nach Verursacher Veränderung von 2010 bis 2014 Nox Emissionen

insgesamt ein Rückgang von ca. 1500 kt/a auf 1100 kt/a davon Straßenverkehr 54% auf 41% aber Industrie und Kraftwerke gestiegen. Ind 12% ____16% Kraftwerke 16%____20%

Emissionsgrenzwertentwicklung im Vergleich EUR03 vs. EURO6 Werte CO2 NOx ON ROAD: EUR3: CO2 0.1 g/kwh NOx 5.0 g/kwh EUR5: CO2 0.01g/kwh NOx 0.4g/kwh aktuelle angewandte Abgasnormen

TIER2 Abgasnorm der USA EURO5 in der EU Indien, Brasilien Argentinien Mexiko und mehr nutzen diese Abgasnormen ebenfalls

Beispiele für äußere Verbrennung Beispiele für innere Verbrennung

Laststeuerung Otto/ Diesel?

Quantitäts- (Otto) Qualitätsregelung (Diesel)

Stirlingmotor Arbeitsweisschritte Arbeitsweise des 4-Takt-Verfahrens

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OT und UT

Man unterscheidet zwischen oberem Totpunkt (OT) (die Kolbenoberseite befindet sich nah am Zylinderkopf) und dem unteren Totpunkt (UT) (die Kolbenoberseite ist

p-v-Diagramm Viertaktverfahren. ZEICHNEN!

p-v-Diagramm Zweitaktverfahren. ZEICHNEN!

Bauformen des Hubkolbenmotors

Vergleich gleicher PKW Motor Diesel / PKW Vorteil Diesel:

Vorteil Diesel:

Vorteile Benzin:

Höheres Drehmoment Höhere Beschleunigung geringerer Verbrauch Vorteile Benzin: Gleichmäßigeres Drehmoment daher auch höher in höheren Drehzahlen

Well-to-Wheel CO2 [g/mi]Emissionen Otto vs. Diesel: Benziner: 362 ges. 318 reine Fahrt Diesel 272 ges. 249 reine Fahrt => 33% weniger Co2 Emissionen im gesamten Produktzirkel Kinematik des Hubkolbenmotors

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2l Dieselmotor typische Werte: Zylinderanzahl / Ventile pro Zylinder Hubraum Bohrung Hub Zylinderabstand Verdichtung Gewicht (DIN 70020-7) Leistung / bei Drehzahl Drehmoment / bei Drehzahl Abgasstufe Abregeldrehzahl Wie heißt das "modulare" Konzept der

VEA-Konzept

Firma Volvo und was ist besonders daran? -> gleicher Motorblock für alle ausführungen inkl. Diesel / Otto und Hybirde wo werden 2-Takt Motoren hauptsächlich eingesetzt? Im Schiffbau AÖ

AÖ: Auslass öffnet: Frühes (spätes) AÖ verursacht hohe (geringe) Verluste an Expansionsarbeit und vermindert (vergrößert) die Ausschiebearbeit.

max. Wirkungsgrade von Dieselmotoren und worin unterscheiden Sie sich vorallem? je größer desto effizienter je größer desto kleiner die Drehzahl Arbeitsweise des Wankelmotors kontinuierliche Verbrennung

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Brennverfahren Otto vs. Diesel

Bernzin (zündunwillig): äussere Gemischbildung

Ort des Gemisches Art des Gemisches

homogenes Gemisch Zündkerze

Zündung Lastreglung

Qualitätsreglung

Diesel(zündwillig): innere Gemischbildung heterogen Selbstzündung Qualitätsreglung Konstruktion Wankelmotor

Carnot Prozess. VERSTEHEN UND ZEICHEN KÖNNEN 1 -> 2: Isotherme Kompression mit q AB 2 -> 3: Isentrope Kompression 3 -> 4: Isotherme Expansion mit q Zu 4 -> 1: Isentrope Expansion Gleichraum Prozess 1 -> 2: isentrope Kompression 2 -> 3: isochore Wärmezufuhr 3 -> 4: isentrope Expansion 4 -> 1: isochore Wärmeabfuhr Gleichdruck-Prozess 1 -> 2: Isentrope Kompression 2 -> 3: Isobare Wärmezufuhr 3 -> 4: Isentrope Expansion 4 -> 1: Isobare Wärmeabfuhr Seiliger-Prozess 1-2 isentrope Kompression 2-3 isochore Kompression (mit Wärmezufuhr) 3-3* isobare Expansion (mit Wärmezufuhr) 3*-4 isentrope Expansion 4-1 isochore Druckminderung (mit Wärmeabgabe) https://quizlet.com/94408092/grundlagenderfahrzeugantriebetuberlinsommersemester2015technischeuniversitatberlinflashcards/

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Thermodynamik des Verbrennungsmotors welche Wirkungsrade gibt es und wo sind diese im p-v- Diagramm abzulesen?

Worin bestehen die Unterschiede zwischen dem Gleichraum und dem "realen" Indikatordiagramm? und was sind die Gründe für die Unterschiede? Bauteile eines Ventiltriebs Bezeichnen können bei unbeschriftetem Bild!! Welche Varianten des Ventitrieb gibt es und worin unterscheiden Sie sich? -untenliegende Nockenwelle -Schwinghebel / obenliegende Nockenwelle -Kipphebel -Tastenstößel Welche Arten vom

Drehschieber

Ladungswechselorganen gibt es ?

-Flachdrehschieber -Kegeldrehschieber

Schlitzsteuerung 4-Takt-Verfahren Ventilsteuerzeiten DIAGRAMM ZEICHEN UND BESCHRIFTEN KÖNNEN Worin unterscheien sich theoretische und relae Ventilhubkurven?

theoretisch wird das Gas 1 zu 1 ersetzt. Allerdings überschneiden sich die Ventilhubkurven in der Realität wodurch es zur einer Durchmischung kommt.

Welche Einfluss hat die Überlagerung der Ventilhubkurven auf die Restgasausspülung?

Nur durch eine Überlagerung kann der Restgasanteil in der Brennkammer minimiert werden.

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Welche Variablen können beim Ventiltrieb verändert werden? Hub, Öffnungsdauer, Phasenlage Def. Luftaufwand

Verhältnis von zugeführter Frischladung zur theoretisch möglichen Füllung des Zylinders

Def. Liefergrad

Verhältnis von nach Abschluss des Ladungswechsels verbleibender Frischladung zur theoretisch möglichen Füllung des Zylinders

Wie funktioniert ein Phasenverschieber für die Nockenwelle ? Durch Erhöhung eines Öldrucks verstellt sich die Phase der Welle durch eine Schrägverzahnung. Bei Nachlassen des Öldrucks verschiebt sich die Phase wieder zurück da eine Rückholfeder die Schrängverzahnung wieder in die Ursprungslage zurückdrückt. Einfluss des NW-Verstellers auf den Luftaufwand Der bestmögliche Luftaufwand kann je nach Motordrehzahl erreicht werden. Potentiale zur CO2 Reduzierung Aerodynamik (ca 1%) Fahrzeuggewicht (3-4%) Verbrennungsoptimierung (ICE) (1-20%) Getriebeoptimierung (1-7%) Power Management (bsp. elektrische Steuerung anstatt mechanische ) (1-2%) Nachfrage nach Mobilität

steigt linear seit 1800 je höher das BIP desto höher die Nachfrage nach Mobilität

Was für eine Auswirkung hat ein DPF auf den Russanteil im Abgas? die Luft wird sauberer als "saubere Raumluft" Entwicklung der Anteile von

die Zahl der Automobilhersteller nimmt

Automobilherstellern im vgl. zur Produktpalette einzelner Marken

ab wohingegen die Anzahl der Modelle pro Marke zunimmt

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Kraftstoffverbrauch über Fahrzeuggewciht? Anstieg ist beim Ottomotor quadratisch und beim Diesel linear.

Welche Schaltungsvarianten gibt es beim Hybriedantrieb?

Prinzipieller Aufbau einer Hubkolbenmaschine. welche wichtigesten Teile gibt es? BESCHRIFTEN KÖNNEN Vgl. Gemischbildung Diesel vs. Otto Otto: homogen Diesel: heterogen Mitteldruck zu Wirkungsgrad bei konstanter Drehzahl? Bei konstanter Drehzahl ist der Wirkungsgrad höher je höher der Mitteldruck ist. Def. spezifische Kraftstoffverbrauch

das Verhältnis zwischen Kraftstoffverbrauch pro Zeiteinheit und der abgegeben mechanischen Leistung Bsp. [g/kWh]

Motorkennfeld verstehen! - Es lässt sich der Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit der Motordrehzahl und dem effektiven MItteldruck ablesen Durch die entsprechende Wahl der Getriebeübersetzung kann die Motordrehzahl so eingestellt werden, dass das jeweilige Verbrauchsoptimum erreicht wird Wie wirkt sich eine Erhöhung des

alle Verlustanteile nehmen

Mitteldrucks auf den Verlustanteil der Motorleistung aus?

anteilig zur effektiven Leistung ab, wenn der Mitteldruck gesteigert wird

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Ladungswechselarbeit bei Drosselregelung

Bei Drosselung bei niedriger Last ist bei gedrosselt die Ladungswechselarbeit deutlich höher und fällt dann linear und nähert sich der ungedrosselten bei hoher Last an.

Vollvariabilität

Mechanisch-hydraulischer Ventilbetrieb

Grundlagen einer Flamme

Wie funktioniert die Saugrohreinspritzung?

Lambda Anteil bei Diesel und Otto? - Lambda = Verhälts Luft zu Brennstoff Bei Otto mit äußerer Gemischbildung ist lambda = 1 Bei Diesel mit Direkteinspritzung ist lambda größer 1 (Mageres Gemisch) Zündbereich? Lambdawerte? Auswirkung der Zündkerze auf den Zündbereich?

zuordnen können Zylinderdruckverlauf

Wann spricht man von Klopfen eines Motors

Das Klopfen ist bei Verbrennungsmotoren eine unkontrollierte Verbrennung oder eine Selbstentzündung des Kraftstoffes. Regulär benötigt das Betreiben eines Verbrennungsmotors eine kontrollierte Verbrennung (Deflagration).

Funktionsweise eines Vergasers

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Welche Einspritzsysteme gibt es bei Ottomotoren? Wissen und zuordnen! Saugrohr (zentral) Saugrohr (einzeln) Direkt Aufbau eines Einspritzventils

Ottomotor-Direkteinspritzungmethoden -luftgeführt Swirl -wandgeführt Tumble -strahlgeführt Schichtladung Def.

Eine Schichtladung ist ein Verfahren der Ottomotortechnik, bei der der Kraftstoff (z. B. Benzin) so aufbereitet wird, dass im Bereich der Zündkerze ein zündfähiges Gemisch (Lambda λ = 0,5 bis 1,0) besteht, während der übrige Brennraum ein sehr mageres, schwer zündfähiges Gemisch (λ = 1,5 bis 3,0) aufweist.

Bei welcher Einspritzung besteht die Möglichkeit zwischen den

Bei der Direkteinspritzung (wechsel zwischen Homogenbetrieb und

Betriebsmethoden zu wechseln?

Schichtbetrieb)

- Saugrohreinspritzung

- Für homogenbetrieb, Gemischbildung beim Einlass, 3 -Wege-Kat verwendet

- Direkteinspritzung - bis 200 bar Direkteinspritzung für Schichtladung oder Homogenbetrieb. Gemischbildung im Brennraum, 3 - Wegekat + NOx Filter verwendet

Mit welcher technischen Vorrichtung lässt sich zwischen Homogen und Schichtbetrieb umschalten? und bei welcher Last wird welcher Betrieb gewählt? Betriebsmethoden je nach Dehzahl und Mitteldruck?

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Zündwinkelkennfeld je nach Last und Drehzahl erfolgt die Zündung in unterschiedlichen Winkeln (an unterschiedlichen Zeitpunkten ) Aufgaben einer Zündeinrichtung

Aufgaben der Zündeinrichtung: -Bereitstellung ausreichender Zündenergie an der Zündkerze -Sicherstellen des optimalen Zündzeitpunktes in allen Betriebspunkten

Aufbau einer Zündkerze

Produkte fetter Verbrennung

CO (Kohlenstoff), HC (Kohlenwasserstoffe) und Partikel

- Lambda fett und mager - Fette Verbrennung heiß´t Lambda < 1, wenn Lambda > 1 mageres Gemisch Welche Eins...