Verbrennungsmotoren

Die bewegten und unbewegten Bauteile eines Kolbenmotors sind statischen und dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt, die den Gesetzen der Mechanik folgen. In diesem Buch werden die einzelnen Motorkomponenten mit den dazugehörenden Berechnungsverfahren vorgestellt.

2 Einleitung.- 2.1 Bedeutung der Berechnung im Entwicklungsprozeß.- 2.2 Abgrenzung zwischen Mechanik und Thermodynamik.- 2.3 Anmerkungen zum ausgewählten Stoffund zur Vertiefung.- 3 Kriterien bei der Motorauslegung.- 3.1 Zur Veränderlichkeit von Motorkenndaten.- 3.2 Definition wichtiger Motorkenndaten.- 3.3 Festlegung der Hauptabmessungen in Verbindung mit der Triebwerksauslegung.- 3.4 Weitere Motorhauptabmessungen.- 3.5 Betrachtungen zum optimalen Pleuelstangenverhältnis.- 3.6 Betrachtungen zum Oberflächen-/Volumenverhältnis des Brennraums.- 3.7 Zusätzliche Begriffe und Defmitionen.- 3.8 Mittlerer effektiver Druck bzw. spezifische Arbeit.- 4 Berechnung und Auslegung von Bauteilen.- 4.1 Das Pleuel.- 4.2 Der Kolben.- 4.3 Die Kolbenringe.- 4.4 Die Kurbelwelle.- 4.5 Das Zylinderkurbelgehäuse (ZKG).- 4.6 Der Zylinderkopf (ZK).- 4.7 Die Zylinderkopfdichtung.- 5 Berechnung und Auslegung des Ventiltriebs.- 5.1 Das Ventil.- 5.2 Anzahl der Ventile pro Zylinder.- 5.3 Variable Ventilsteuerung (VVS).- 5.4 Steuerelemente des Ventiltriebs.- 5.5 Dynamik des Ventiltriebs.- 5.6 Anmerkungen zu Nockenwellenwerkstoffen, -herstellung und -lagerung.- 6 Motorgeräusch.- 6.1 Motorgeräusch und Fahrgeräusch gesetzliche Vorschriften.- 6.2 Motorgeräusch - Teilschallquellen und Geräuschursachen.- 6.3 Indirekt erzeugtes Motorgeräusch Entstehung, Übertragung und Abstrahlung.- 6.4 Zylinderdruckverlauf und resultierendes Zylinderdruckspektrum.- 6.5 Vorausberechnung des akustischen Verhaltens der Motorstruktur.- 6.6 Bemerkung zu weiteren Geräuschquellen am Motor.- 7 Zusammenfassung und Ausblick.- I Anmerkungen zu den Grundlagen der Finite-Element-Methode (FEM).- II Zur Matrizen-Theorie der Statik Verschiebungsmethode.- III Lösung von Differentialgleichungen mit Hilfe der FEM.- IV Anmerkungen zur Finite-Differenzen-Methode (FDM).- V Anmerkungen zur Boundary-Element-Methode (BEM).- VI Anmerkungen zum modalen Modell (Modal-Analyse).- Sachwortverzeichnis.