Der Ladungswechsel der Verbrennungskraftmaschine: Erster Teil Grundlagen Die rechnerische Behandlung der instationären Strömungsvorgänge am Motor

Paperback (Softcover reprint of the original 1st ed. 1949)
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A. Allgemeine Grundlagen.- I. Begriffsbestimmungen.- II. Zusammenhänge zwischen Ladungswechsel, Wirkungsgrad und Leistung.- 1. Der Einfluß des Ladungswechsels auf den Wirkungsgrad.- a) Ladungswechselarbeit im Zylinder.- b) Arbeitsaufwand für Spülpumpen und Lader.- c) Arbeitsgewinn durch Ausnützung der Abgasenergie.- d) Gesamteinfluß des Ladungswechsels auf den Wirkungsgrad.- 2. Der Einfluß der Ladungswechselarbeiten auf die Leistung.- III. Der Ladungswechsel der vollkommenen Maschine.- 1. Der Erfolg des Ladungswechsels und der Ladungsaufwand.- 2. Der Einfluß des Ladungswechsels auf den Wirkungsgrad.- a) Der Einfluß der Ladungswechselarbeit im Zylinder.- b) Arbeitsaufwand für Lader und Spülpumpen.- c) Arbeitsgewinn durch Ausnützung der Abgasenergie.- d) Gesamtwirkungsgrad der vollkommenen Maschine unter Berücksichtigung von Ladungswechselarbeit, Laderarbeit und Abgasmaschinenarbeit.-—) Nicht aufgeladener Viertakt ohne Abgasausnützung.-—) Aufgeladener Viertakt ohne Abgasausnützung.-—) Zweitaktmotor.-—) Der nicht aufgeladene Viertaktmotor mit Ausnützung der Abgasenergie.-—) Die aufgeladene Viertaktmaschine mit Ausnützung der Abgasenergie.-—) Zweitaktmotor mit Ausnützung der Abgasenergie.- 3. Der Einfluß des Ladungswechsels auf die Leistung.- a) Nicht aufgeladener Viertaktmotor ohne Abgasausnützung.- b) Aufgeladener Viertaktmotor ohne Abgasausnützung.- c) Zweitaktmotor.- d) Nicht aufgeladener Viertaktmotor mit Ausnützung der Abgasenergie.- e) Aufgeladener Viertaktmotor mit Ausnützung der Abgasenergie.- f) Zweitaktmotor mit Ausnützung der Abgasenergie.- 4. Die vollkommene Maschine bei abnormalem Außenzustand, der Höhenmotor.- 5. Folgerungen aus den Ergebnissen.- IV. Allgemeine Zusammenhänge zwischen Erfolg des Ladungswechsels und Leistung.- 1. Viertakt ohne Aufladung. Zweitakt.- 2. Viertaktmotor mit Aufladung.- V. Die Teilung der Verluste beim Ladungswechsel.- B. Die rechnerische Behandlung der Strömungsvorgänge beim Ladungswechsel.- I. Einleitung.- II. Systeme ohne Rohrleitung.- 1. Einströmen in den Zylinder bei unveränderlichem Außendruck.- a) Allgemeines.- b) Einfluß der Veränderung des Außenzustandes und der Erwärmungszahl auf den Liefergrad.-—) Änderung des Außendruckes.-—) Änderung der Außentemperatur.-—) Änderung der Aufheizungszahl—e.- c) Die während des Einsaugens zugeführte Wärme.- d) Energiebilanz des Einströmvorganges.- 2. Ausströmen aus dem Zylinder.- a) Allgemeines.- b) Der Einfluß von Druck- und Temperaturänderungen auf das Ausströmen.-—) Veränderung des Druckes.-—) Veränderung der Temperatur.- c) Die Energiebilanz des Ausströmvorganges.- 3. Gleichzeitiges Ein- und Ausströmen.- a) Allgemeines.- b) Einfluß einer Veränderung der allgemeinen Zustandlage.- c) Energiebilanz des Spülvorganges.- 4. Die Einschaltung von Behältern in das Einström- und Ausströmsystem.- a) Allgemeines.- b) Spülen eines Zylinders aus einem Spülbehälter bei Auspuff ins Freie oder in einen sehr großen Auspufftopf.- c) Kurbelkastenspülung.-—) Selbsttätiges Ventil als Einlaßorgan.-—) Einlaß durch den Kolben gesteuert.- d) Ausströmen aus einem Zylinder mit nachgeschaltetem Auspufftopf (gesamter Auspuff beim Viertakt, Vorauspuff beim Zweitakt).- e) Spülen eines Zylinders mit vorgeschaltetem Spülbehälter und nachgeschaltetem Auspufftopf.- III. Vorgänge in den Rohrleitungen des beim Ladungswechsel durchflossenen Kanalsystems.- 1. Allgemeines über die nichtstationäre Strömung in Bohren.- 2. Rückwurf und Durchgang der Wellen an den Unstetigkeitsstellen der Leitung.- a) Unstetigkeitsstellen ohne Druckabfall, Kohrverzweigungen.- b) Unstetigkeitsstellen mit Druckabfall.-—) Unstetigkeiten mit verschwindendem oder unendlichem Speichervermögen (Rechnen mit Augenblickswerten).-— 1. Blende zwischen zwei Kohren.-— 2. Einströmen in ein Eohr mit Blende am Anfang aus dem Freien oder aus einem sehr großen Behälter.-— 3. Ausströmen aus einem Rohr mit Blende am Ende ins Freie oder in einen sehr großen Behälter.-— 4. Querschnittsänderung im Rohr.-—) Unstetigkeitsstellen mit endlichem Speichervermögen. (Berechnung der Druckänderungen in einem Zeitabschnitt).-— 1. Anschluß einer Rohrleitung an einen Zylinder.-— 1, 1. Einströmen.-— 1, 2. Ausströmen.-— 1, 3. Gleichzeitiges Ein- und Ausströmen.-— 2. Anordnungen mit Behältern von unveränderlichem Rauminhalt in Rohrleitungen.-— 2, 1. Allgemeines über die rechnerischen Ansätze.-— 2, 2. Anschluß von Rohrleitungen an Behältern ohne Drosselung.-— 2, 3. Anschluß von Rohrleitungen an Behälter mit einseitiger Drosselung.-— 2, 3, 1. Drosselung im Eintritt, vernachlässigbarer Druckabfall beim Austritt.-— 2, 3, 2. Drosselung im Austritt, drosselungsfreier Eintritt.-— 3. Zylinder mit den Steuerorganen vor- bzw. nachgeschalteten Behältern und angeschlossenen Rohrleitungen ohne Drosselung zwischen Rohrleitung und Behälter.-— 3, 1. Einströmen.-— 3, 2. Ausströmen.-— 3, 3. Gleichzeitiges Ein- und Ausströmen.- c) Überlagern von Druckschwankungen bei linearisierten Randbedingungen.-—) Allgemeines.-—) Zylinder mit anschließender Leitung für Ein- und Auslaß.-— 1. Grundwerte und überlagerte Schwankungen bei gegebenem Leitungsdruck.-— 2. Überlagerte Schwankungen bei gegebenem Brandungsdruck.-—) Spülen eines Zylinders mit Auspuffleitung durch eine Kurbelkastenpumpe mit Ansaugleitung.-— 1. Bestimmen der Grundwerte.-— 1, 1. Ansaugperiode.-— 1, 2. Spülperiode.-— 2. Überlagerte Schwankungen bei gegebenem Brandungsdruck.-— 2, 1. Ansaugperiode.-— 2, 2. Spülperiode.-—) Behälter in der Leitung mit Drosselung am Ein- und Austritt.-—) Blende in einer Leitung.-—) Rohrverzweigung mit Drosselung.- 3. Sonderfälle.- a) Rohr mit zeitlichen Erweiterungen.- b) Konisches Rohr.- c) Rückwurf an Abgasturbinen.- d) Rückwurf an Ladern.- e) Rückwurf an der Trennfläche bei Temperatursprüngen im Gas.-—) Mitbewegte Trennfläche ohne Wärmeübergang.-—) Räumlich feste Trennfläche mit Wärmeübergang.- 4. Kanalsysteme mit kurzen Rohren.- a) Allgemeines.- b) Anwendung auf ein Spülsystem.- IV. Anwendung der entwickelten Beziehungen zur Berechnung der Strömungsvorgänge während des Ladungswechsels.- 1. Allgemeines.- 2. Vorbereitungen zur Rechnung.- 3. Beispiele.- a) Rechnerische Untersuchung des Einsaugvorganges eines Vier-Zylinder-Reihenmotors.- b) Untersuchung der Druckschwankungen in der Auspuffleitung eines 8-Zylinder-Zweitakt-V-Dieselmotors und ihrer Rückwirkungen auf Luft auf wand und Ladegrad der einzelnen Zylinder.- V. Ausblick auf die Theorie der Druckwellen mit großer Amplitude.- VI. Der Energietransport durch Druckwellen.- C. Wiedergabe der instationären Strömung in Gassäulen durch die Strömung in Kanälen mit freier Flüssigkeitsoberfläche.- I. Einleitung.- II. Theoretische Grundlagen.- 1. Wellenausbreitung in Gassäulen und in offenen Gerinnen.- 2. Drosselvorgänge.- 3. Einschalten eines Behälters mit unveränderlichem Rauminhalt in die Leitung.- 4. Einfluß einer nicht adiabatischen Zustandsänderung auf die Modellmaßstäbe.- 5. Behälter mit veränderlichem Rauminhalt, Zylinder.- III. Ausführung eines Modells.- IV. Anwendung der Modellähnlichkeit zur Klärung gasdynamischer Fragen.- V. Zusammenfassung.- Schrifttum.- Anhang: Tabellen und Tafeln.- Übersicht der öfter verwendeten Formelzeichen.

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