Verbrennungsmotoren

Das Buch beinhaltet Erfahrungen im beruflichen Umgang mit der Motormechanik schnelllaufender Hubkolbenmotoren. Die Berechnung und Auslegung elementarer mechanischer Motorkomponenten wird beleuchtet. Neben zahlreichen praktischen Auslegungshinweisen erfolgt der theoretische Zugang über bekannte herkömmliche Berechnungsansätze. Darüber hinaus wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich die Bauteilberechnung inder Praxis längst moderner Methoden bedient. Die Einbeziehung von Werkstoff und Herstellverfahren in die Überlegungen zur konstruktiven Auslegung wird exemplarisch dargelegt.

Der Inhalt:

Am Anfang steht eine Auseinandersetzung mit den Hauptabmessugnen des Hubkolbenmotors (Pkw- und Nkw-Motoren).

Daran schließt sich die Behandlung der Bauteile Pleuel, Kolben, Kolbenringe, Kurbelwelle, Zylinderkurbegehäuse, Zylinderkopf und -dichtung sowie der Baugruppen Ventiltrieb und Kurbeltrieb an.

Abschließend ist eine Einführung in das relativ neue Fachgebiet Motorakustik, im Wesentlichen am Beispiel des Zylinderkurbelgehäuses abgehandelt, Ausführungen über Triebwerksschwingungen vorgezogen worden.

Letztere mögen dem vertiefenden Schrifttum vorbehalten bleiben.

Die Zielgruppen: Das Buch wendet sich an eine breite Leserschaft. Es setzt keine besonderen theoretischen Vorkenntnisse voraus. Dennoch ist es eher eine Informationsquelle für den Berufspraktiker als ein streng methodisch aufbereitetes Lehrbuch. Es eignet sich jedoch gut als ergänzende Fachliteratur im zweiten Studienabschnitt.

1 Vorbemerkung.- 2 Einleitung.- 2.1 Bedeutung der Berechnung im Entwicklungsprozeß.- 2.2 Abgrenzung zwischen Mechanik und Thermodynamik.- 2.3 Anmerkungen zum ausgewählten Stoff und 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 Definitionen.- 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 von Baugruppen.- 5.1 Der Ventiltrieb.- 5.2 Der Kurbeltrieb.- 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.