Beschreibung
Als mich die Herren Professoren Dr. Dr. h. c. HANS LIST und Dr. ANTON PISCHINGER befragten, ob ich ihnen bei der Neubearbeitung einiger Kapitel der seit 1939 welt~ weitbekannten Schriftenreihe "Die Verbrennungskraftmaschine" behilf1ich sein wolle, habe ich in Anbetracht der auf mich zukornrnenden zusatzlichen Arbeit eher Unwillen als Begeisterung von mir gegeben. Durch die Tatigkeit an der Rheinisch-Westfali schen-Technischen Hochschule Aachen gepragt, konnte ich mich schlieBlich doch nicht der reizvollen Aufgabe entziehen, das in Jahrzehnten zusarnrnengetragene wis sen in Buchform niederzuschreiben; denn auf kaum einem anderen Gebiet des Maschi nenbaus hat sich nach den Tagen der groBen Entdeckungen die Weiterentwicklung einer Maschine so konsequent abgezeichnet wie bei der Verbrennungskraftmaschine. Da die Niederschrift eines Wissensstandes und eines Erfahrungsschatzes in den Grenzbereichen zwischen kreativen, selbsterarbeiteten Kenntnissen, ubernornrnenem, erfahrenem und erlittenem "Firmen-know-how" und dem spezifischen Wissen aus dem Forschungs- und Entwicklungsgebiet eines Unternehmens und verschiedener For schungsarbeiten (z.B. der FORSCHUNGSVEREINIGUNG VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN e.V.) verlauft, danke ich dem Vorstandsmitglied der KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG, Herrn Dr.-Ing. OTTO HERSCHMANN, fur das mir durch die Genehmigung, an dieser Schriftenreihe mitwirken zu konnen, entgegengebrachte Vertrauen. Weil ich mir vorgenommen habe, nicht nur rein abstrakte, formelmaBige Zusarnrnenhange aufzuzei gen, wird es unvermeidbar sein, gelegentlich in diese Grenzbereiche einzudringen.
Autorenporträt
Inhaltsangabe1 Einführung.- 1.1 Das Maß- und Einheitensystem.- 1.2 Definitionen und Begriffe.- 1.3 Hauptabmessungen, Kennwerte und Formelzeichen.- 2 Ähnlichkeitsbeziehungen der Verbrennungskraftmaschine.- Stand der Kenn- und Vergleichswerte - Stand der Technik der Verbrennungskraftmaschine.- 2.1 Modellgesetze und Kennwerte.- 2.1.1 Leistung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine.- 2.1.2 Der mittlere Effektivdruck pe.- 2.1.3 Die mittlere Kolbengeschwindigkeit vm.- 2.1.4 Die spezifische Leistung Psp*.- 2.1.5 Der Zünddruck pz.- 2.1.6 Der Zünddruckanstieg dp/d?.- 2.1.7 Der Reibungsmitteldruck pr.- 2.2 Die geometrische Ähnlichkeit.- 2.2.1 Das Hubverhältnis ?.- 2.2.2 Das Verdichtungsverhältnis ?.- 2.2.3 Das Schubstangenverhältnis ?PL.- 2.2.4 Der relative Zylinderabstand ?z.- 2.2.5 Die relative Baulänge ?B.- 2.3 Mechanische Ähnlichkeit.- 2.3.1 Die Schnelläufigkeit.- 2.3.1.1 Die mechanische Sehnelläufigkeit nm (Modelldrehzahl).- 2.3.1.2 Der Laufwert ?L (Massenfaktor).- 2.3.1.3 Die spezifische Kolbengeschwindigkeit.- 2.3.2 Die bezogene Leistung.- 2.3.2.1 Die Hubraumleistung.- 2.3.2.2 Die Bauraumleistung.- 2.3.3 Das bezogene Gewicht.- 2.3.3.1 Das Hubraumgewicht.- 2.3.3.2 Das Leistungsgewicht.- 2.3.3.3 Das spezifische Leistungsgewicht.- 2.3.3.4 Das spezifische Bauraumgewicht.- 2.3.4 Der bezogene Bauraum.- 2.3.5 Das Drehmomentenverhältnis.- 2.4 Die thermische Ähnlichkeit.- 2.4.1 Die Kolbenbelastung.- 2.4.2 Die Temperaturbelastung des Kolbens.- 2.4.3 Die Brennraumbelastung.- 2.4.4 Die Leistungsfläche fo.- 2.4.5 Die Temperaturspannung.- 2.5 Wirtschaftliche Vergleichsgrößen und Umweltkennwerte.- 2.5.1 Preis und Herstellkosten.- 2.5.2 Der Verbrauch.- 2.5.2.1. Der Kraftstoffverbrauch.- 2.5.2.2 Der Schmierölverbrauch.- 2.5.3 Die Betriebssicherheit und Lebensdauer.- 2.5.4 Das Rauchverhalten.- 2.5.5 Abgasemission.- 2.5.6 Geräuschemission.- 2.5.7 Vibrationen.- 2.6 Die geschichtliche Entwicklung der Kennwerte und ihre Tendenzen für die Zukunft.- 2.7 Die Kennwerte als Einteilungskriterium für Verbrennungskraftmaschinen.- 3 Allgemeine Grundsätze zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1 Einflüsse und Randbedingungen zur Gestaltung der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.1 Die Einsatzgebiete der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.2 Der Einfluß des projektierten Verwendungszweckes auf Gestaltung und äußere Form der Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.3 Wirtschaftliche Gesichtspunkte.- 3.1.3.1 Betriebskosten.- 3.1.3.2 Betriebssicherheit und Instandhaltung.- 3.1.3.3 Anschaffungskosten, Platzbedarf und Gewicht.- 3.1.3.4 Anzahl der Motoreneinzelteile.- 3.1.4 Gesetze, Normen, Vorschriften.- 3.1.5 Steifigkeit, Erschütterungsfreiheit und Geräusche.- 3.1.6 Kühlungsarten.- 3.1.6.1 Die Wasserkühlung.- 3.1.6.1.1 Die Verdampfungskühlung.- 3.1.6.1.2 Die Rohwasserkühlung.- 3.1.6.1.3 Die Umlaufkühlung.- 3.1.6.1.4 Die Überdruckkühlung.- 3.1.6.1.5 Die Heißkühlung.- 3.1.6.2 Die Luftkühlung.- 3.1.6.3 Die Kolbenkühlung.- 3.1.7 Betriebsverhalten und Aufladung.- 3.1.8 Anforderungen des Belastungsprofiles an die Verbrennungskraftmaschine.- 3.1.9 Rücksichten auf die Fertigungsanlagen.- 3.2 Die Wahl der Zylinderzahl einer Verbrennungskraftmaschine.- 3.2.1 Ausgeführte Zylinderzahlen.- 3.2.2 Zylinderzahl und Zündfolge.- 3.2.3 Aufladung.- 3.2.4 Thermisches Verhalten verschieden großer Zylinder.- 3.2.5 Dynamisches Verhalten bei verschiedenen Zylinderzahlen.- 3.2.6 Hubraumleistung.- 3.2.7 Hubraumgewicht.- 3.2.8 Raumbedarf der Maschine.- 3.2.9 Vielzahl der Einzelteile.- 3.2.10 Herstellungsrücksichten.- 3.2.1 1 Besondere Anforderungen.- 3.3 Zylinder- und Kurbelwellenanordnungen.- 3.3.1 Die Einwellen-Bauarten.- 3.3.1.1 Die Einreihen-Bauart (Reihenmotor).- 3.3.1.1.1 Stehende Bauart.- 3.3.1.1.2 Liegende Bauart.- 3.3.1.1.3 Hängende Bauart.- 3.3.1.1.4 Der U-Motor.- 3.3.1.1.5 Der Gegenkolbenmotor.- 3.3.1.2 Die Zweireihen-Bauart.- 3.3.1.3 Die Dreireihen-Bauart.- 3.3.1.4 Die Vierreihen-Bauart.- 3.3.1.5 Vielreihen-Bauart (Sternmotoren).- 3.3.1.6 Gegenkolben-Motoren.- 3.3.1.7 Sonderbauformen der Einwellenmas
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