KIM II Kapitel 12: Motorschmierung

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Author:
toebber
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264366
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KIM II Kapitel 12: Motorschmierung
Updated:
2014-07-21 04:40:12
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KIM
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KIM II Kapitel 12: Motorschmierung
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  1. Welche Funktion hat das den Spritzdüsen für die Kolbenbodenkühlung vorgeschaltete Druckventil im Ölkreislauf?
    Bei dem Ventil handelt es sich um ein Überdruckventil, dass bei hohen Drücken (hohe Drehzahlen und Motorlasten) öffnet, da erst in diesen Betriebspunkten eine Kolbenbodenkühlung notwendig wird.
  2. Welche Überdruckventile finden sich im Ölkreislauf des Motors? Welche Funktionen haben diese?
    Überdruckventil: Bauteilschutz für Ölkreislauf; Begrenzung des maximalen Öldrucks; vor oder hinter ÖlfilterUmgehungs- oder Überströmventil: ermöglicht Fließen von Öl am Ölfilter vorbei -> Gewährleistung des Ölflusses bei verstopftem Filter
  3. Zeichnen und beschreiben sie den Systemaufbau eines Trockensumpf-Schmiersystems im vergleich zur konventionellen Naßsumpf-Ausführung. Wo liegen die Vor- und Nachteile der beiden Systeme?
    • Vorteile: mehr Ölvolumen -> gleichmäßigere Öltemperatur; einfache Integration eines Ölkühlers; geringe Bauhöhe des Motors (-> Schwerpunkt); Ölwechselintervalle lassen sich ausdehnen; Ölversorgung auch bei hohen Beschleunigungswerten
    • Nachteile: Kosten; Systemaufwand; Antriebsverluste durch Pumpen
  4. Beschreiben sie den Sysmteaufbau eines Trockensumpf-Schmiersystems und den eines Nasssumpf-Schmiersystems. Wo liegen die Vor- und Nachteile des Trockensumpf-Schmiersystems?
    Die Trockensumpfschmierung entspricht dem Prinzip einer Druckumlaufschmierung. Kennzeichnend für die Trockensumpfschmierung ist die separate Unterbringung des Ölvorrats in einem Öltank.

    • Vorteile:
    • Ölvolumen kann erhöht werden, dadurch gleichmäßigere Öltemperaturen
    • Integration eines Ölkühlers einfach möglich
    • Bauhöhe des Motors verringert sich (Verbesserung der Schwerpunktslage des Fahrzeugs möglich)
    • Ölwechselintervalle können ausgedehnt werden
    • Ölversorgung auch bei hohen Beschleunigungswerten gesichert

    • Nachteile:
    • höherer Kosten
    • Systemaufwand vergrößert sich
    • Antriebsverluste der Pumpe
  5. Zeichnen sie schematisch und erläutern sie, wie die Ölversorgung der Haupt- und Pleuellager bei der Druckumlaufschmierung erfolgt.
    • Das Öl wird durch Leitungen direkt zu den Hauptlager transportiert -> in den Hauptlagerzapfen der Kurbelwellen befinden sich Ölkanäle die das Öl aufnehmen -> durch die Zentrifugalkraft wird das Öl denn zu den Pleuellagerstellen transportiert
  6. Warum wird insbesondere bei hochdrehenden Motoren eine axiale Schmierstoffzufuhr für die Kurbelwelle verwendet?
  7. Beschreiben sie, aus welchen Schichten ein Dreistoff-Gleitlager aufgebaut ist und welche Aufgaben die unterschiedlichen Schichten wahrnehmen.
    • Stützschalle: Träger
    • Lagermetall: Tragschicht
    • Laufschicht: auch als Aufnehmer für MAterialabtrag
  8. Beschreiben sie, welche Öltemperaturen (min/max) an charakteristischen Stellen des betriebswarmen Motors erreicht werden.
    Nockenwelle
    Kolbenringe
    Kolbenbolzen
    Pleuellager
    Hauptlager
    Ölsumpf
    • Nockenwelle: 80°C-110°C
    • Kolbenringe: 180°C-300°C
    • Kolbenbolzen: 140°C-220°C
    • Pleuellager: 115°C-185°C
    • Hauptlager: 100°C-170°C
    • Ölsumpf: 80°C-150°C
  9. Beschreiben sie den Ölkreislauf eines Motors mit Druckumlaufschmierung und Nebenstromfilte
  10. Zeichnen sie schematisch und erläutern sie verschiedene konstruktive Ausführungen von Ölpumpen.
    Ölpumpen müssen immer als Verdrängerpumen ausgeführt sein um den benötigten Druck im System aufbauen zu können.

    • Zahnradpumpe:
    • Sichelpumpe:
    • Rotorpumpe (Eaton-Pumpe):
  11. Vergleichen sie anhand einer Grafik (x-Achse: Leistungsaufnahme, y-Achse: Motordrehzahl) die herkömmliche Ölpumpe mit Bypassregelung zur Regelölpumpe mit Stufendruckregelung bei einer Öltemperatur von 90°C.


  12. Zeichnen sie den Verlauf der Leistungsaufnahme einer herkömmlichen Ölpumpe für 30°C, 90°C und 140°C über der Motordrehzahl. Erläutern sie die Verläufe.
    • Die Verläufe sind auf die abnehmende Ölviskosität mit steigender Temperatur zurückzuführen
  13. Nennen sie ein typische Mehrbereichsöl (Viskositätsklassifizierung) für vorwiegend niedrige Außentemperaturen (Kaltstar). Wo liegt der Nachteil dieser Ölsorte?
    • 10W40
    • Nachteil: sehr geringe Viskosität bei hohen Öltemperaturen; Additive verschwinden mit der Zeit -> Rohstoff bleibt übrig -> sehr niedrige Viskosität
  14. Skizzieren sie die Viskositätskennlinien eines W20-, W50- und 20W50-Motoröls.
  15. Wo bilden sich unter ungünstigen Bedingungen Ölablagerungen im Motor? Wie kommt es dazu?
    • Durch das Verkoken kann es an besonders heißen Stellen (z.B. Kolbenringen, Ventile) zu Ablagerungen kommen.
    • Durch einen defekten oder nicht vorhanden Ölabscheider in der Kurbelgehäuseentlüftung kann eine Versottung der Ladeluftführungswege und des Laders entstehen.
  16. Skizzieren sie die Druckverteilung im Ölfilm bei der Kurbelwellen Lagerung (Stichwort: Schmierkeil).
  17. Welche beiden Möglichkeiten der Schmierung kennen sie bei einfachen Zweitaktern? Wie funktionieren diese? Wo liegen die jeweiligen Vor- und Nachteile der beiden Systeme?
    • Gemischschmierung: Der Zweitakter saugt ein Öl-Benzingemisch an wodurch der Motor direkt über den zugeführten Kraftstoff geschmiert wird. Das Öl-Benzingemisch muss bei jedem neuen Betanken zusammengemischt werden. Nachteilig ist, dass diese Art der Schmierung bei einem dauerhaften Schiebebetrieb (Bergabfahrt) zum Schmiermangel und zum häufigen Steckenbleiben der Kolben führt.
    • Frischölschmierung: Ist die Weiterentwicklung der Gemischschmierung um somit eine zuverlässiges Schmiersystem für Zweitakt-Motoren darstellen zu können. Separate Ölpumpe führt dem Motor Last / Drehzahlabhängig Öl zu.
  18. Was versteht man unter einer Getrenntschmierung/Frischölschmierung? wie funktioniert diese und wo wird sie eingesetzt?
    Frischölschmierung: Ist die Weiterentwicklung der Gemischschmierung um somit eine zuverlässiges Schmiersystem für Zweitakt-Motoren darstellen zu können. Separate Ölpumpe führt dem Motor Last / Drehzahlabhängig Öl zu.
  19. Wo entstehen die höchsten Öltemperaturen im Motor? Wie hoch sind diese im Vergleich zur Temperatur in der Ölwanne? Welche Probleme ergeben sich bei einer zu großen Erwärmung des Öls?
    • Im Kolbenring wird das Öl maximal beansprucht, da ein direkter Kontakt mit der Verbrennung besteht, wodurch die höchste Öltemperatur von bis zu 300°C erreicht wird (maximale Öltemperatur in der Ölwanne 140°C)
    • Bei einer zu hohen Temperatur des Öl besteht Verkokungsgefahr.
  20. Wo liegen die Vorteile von wassergekühlten Ölkühlern im vergleich zu luftgekühlten Varianten?
    • Wassergekkühlt -> mit Motorkühlwasser -> Wasser / Öl Wärmetauscher
    • Vorteile: kein Thermostat benötigt (schneller warm werdendes Motorkühlwasser wird zum Aufheizen beim Kaltstart genutzt); bessere Kühlung des Öls bei hohen Temperaturen, da T_Öl > T_Wasser (besserer Wärmeübergang als Luft)

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