Von A bis Z: Die komplette Ausgabe des großen BERU Kfz-Lexikons

Tropfengröße
Sie charakterisiert die Zerstäubungsgüte des
Einspritzventils. Die Tropfengröße eines Tropfenschwarms
wird meist mit Hilfe des Sauterdurchmessers
angegeben. Der mittlere Sauterdurchmesser
ist eine typische Größe, die die
Verteilung der Tropfengröße im Einspritzstrahl
beschreibt. Er ist definiert als das Verhältnis
von Gesamtvolumen der eingespritzten Kraftstoffmenge
zur Gesamtoberfläche aller Tröpfchen.
Neben der mittleren Tropfengröße hat
jedoch auch die Tropfengrößenverteilung im
Einspritzstrahl Einfluss auf das Emissionsverhalten
des Verbrennungsmotors. Daneben ist
die Tropfengeschwindigkeit wichtig, da sie
zum einen die Eindringtiefe des Kraftstoffstrahls
beim Einspritzen in die Luft und zum
anderen den sekundären Strahlzerfall beim
Auftreffen der Tropfen auf eine Oberfläche
charakterisiert.
Tropfenzerfall
Zur Verbesserung der Zündfähigkeit eines Luft-
Kraftstoff-Gemisches ist ein schneller Zerfall
der Kraftstofftropfen erforderlich.
Förderliche Faktoren:
Wärme und die am Tropfen wirkenden
Strömungs- und Trägheitskräfte. Tropfenzerfall
wird erreicht, wenn durch innere Turbulenzen
der Strömung die Trägheitskräfte größer
werden als die Oberflächenkräfte des Tropfens.
V
Verbundelektroden
Nickel-Mittelelektroden werden zur Herstellung
von Zündkerzenelektroden eingesetzt.
Mit einem integrierten Kupferkern wird die
Wärmeableitung zusätzlich gesteigert.
Kupferkern
Platin-Mittelektrode
Verkokungsneigung
Die Verkokungsneigung (Koksrückstand) ist
Maßstab für die Neigung des Dieselkraftstoffes,
T–W Tropfengröße bis Wärmeschutzscheibe
an den Einspritzdüsen und an den ➝ Glühkerzen
Rückstände (so genannte Verkokungen)
zu bilden. Durch Verkokung kann die ➝ Glühkerze
vorzeitig verschleißen.
Links eine durch Verbrennungsrückstände verkokte
Glühkerze (mit zugekoktem Ringspalt), rechts eine
freie Glühkerze mit offenem Ringspalt.
Viertaktmotor
Viertaktverfahren
1. Takt: Ansaugen
3. Takt: Arbeiten
2. Takt: Verdichten
4. Takt: Ausstoßen
Ein Arbeitsbeispiel, d. h. der Ablauf aller vier Takte,
benötigt zwei Kurbelwellenumdrehungen (720° KW).
Vorgänge im Zylinder
1. Takt
– Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemisches
mit einem Druck von 0,8 bis 0,9 bar
– Spülen des Verbrennungsraumes mit Frischgasen
während der Ventilüberschneidung
– Füllung des Zylinders mit Frischgasen
– Bei steigender Drehzahl Verschlechterung
der Füllung und damit der Leistung wegen
kürzerer Ventilöffnungszeiten
20
2. Takt
– Verdichten des Kraftstoff-Luft-Gemisches
auf 10 bis 18 bar
– Temperaturerhöhung auf 400 bis 450 °C
– Vergasen des ➝ Kraftstoffes und
Verwirbelung mit der Luft
– Kurz vor OT Zünden des ➝ Gemisches
– Verdichtungsverhältnis beim Otto-
Viertaktmotor � = 7:1 bis 11:1
3. Takt
– Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches
– Ausdehnen der Verbrennungsgase
– Kurz nach OT höchster Druck 40 bis 50 bar
– Der Gasdruck wirkt auf den Kolben und
treibt ihn in Richtung UT
– Temperaturerhöhung auf 2.000 bis 2.500 °C
– Kurz vor UT Öffnen des Auslassventiles
– Druckabfall auf etwa 4 bis 7 bar
4. Takt
– Ausstoßen der verbrannten Gase mit
einem Druck von etwa 1 bar
– Abgastemperatur beim ➝ Ottomotor
900 bis 1.000 °C
– Kurz vor OT Öffnen des Einlassventiles
– Einsaugen von Frischgas durch den Sog
der mit hoher Geschwindigkeit austretenden
➝ Abgase
– Ausspülen der restlichen Altgase
W
Wärmeschutzscheibe
Wichtig bei der Diesel-Wartung: Beim Austausch
des Düsenstocks muss die Wärmeschutzscheibe
mit ersetzt werden. Fehlt die Wärmeschutzscheibe,
ragt der Düsenhalter ca. 5 mm
weiter in die Vorkammer hinein. Dadurch kann
der Einspritzstrahl auf die ➝ Glühkerze treffen
und diese überhitzen oder zerstören. Auch
können an der Einspritzdüse starke Verkokungen
bzw. Überhitzungen entstehen.
Temperaturen von über 220 °C an der Einspritzdüse
können ebenso starke Verkokungen bzw.
Überhitzungen verursachen. Weitere Folgen
sind eine Erweichung des Düsensitzes und
schlechtes Vernebelungsverhalten. Durch die
Wärmeschutzscheibe verringert sich die Temperatur
des Düsenbodens um bis zu 40 °C, wodurch
sich die Lebensdauer der Düse verlängert.
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