VKM 2 Kapitel 17: Indizierung

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Author:
toebber
ID:
278207
Filename:
VKM 2 Kapitel 17: Indizierung
Updated:
2014-07-05 10:44:00
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VKM
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VKM 2 Kapitel 17: Indizierung
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  1. In welchen Einsatzgebieten ist der Einsatz von Indizierung von Nutzen?
    • Kennfeldoptimierung
    • Einspritzverlaufuntersuchung
    • Aussetzererkennung
    • Grenzwertüberwachung
    • Wirkungsgradbestimmung
    • Verbrennungsgeräusch
    • Reibungsuntersuchung
    • Klopfuntersuchung
    • Untersuchen der mechanische Beanspruchung
    • Ermittlung von Energiebilanzen
    • Untersuchung der Schwingungsanregung
    • Restgasermittlung
    • Ermittlung von Verbrennungskennwerten
  2. Welches Messprinzip nutzt man für die Zylinderdruckerfassung?
    Piezoelektrische Druckaufnehmer: Zylinderdruck wird auf Membran übertragen, welche Druck auf Piezokristall überträgt. Dieser sendet ein der Verformung proportionales Spannungssignal
  3. Was sind die mit der Zylinderdruckerfassung verbundenen Herausforderungen / Probleme?
    • Hohe Belastung der Druckaufnehmer (mechanisch, thermisch, chemisch)
    • Hohe Genauigkeit der Messung erforderlich (Winkelmessung, Druckmessung)
    • Messung sehr empfindlich gegenüber kleinsten Abweichungen
  4. Welche Belastungen wirken auf einen Zylinderdrucksensor?
    • Mechanisch: Druck bis 250 bar, Vibrationen bis 200g
    • Thermisch: Kontakttemperatur bis 2400°C, Bauteiltemperaturen bis 500°C (ungekühlt)
    • Chemisch: Verbrennung, chemische Erosion
  5. Wie funktioniert eine Winkelmarke?
    Optischer Inkrementalgeber (optischer Messkopf), Winkelmarke hat Teilstriche (Vielfaches von 360, meist 720), zusätzliche Markierung gibt vollständige Umdrehung an
  6. Wie ist die Indiziermesskette aufgebaut?
  7. Welche drei wesentlichen Fehler können bei der Indizierung auftreten?
    • Fehler der Druckmessung
    • Fehler der Volumenmessung (Absolutgröße, zeitliche Zuordnung zum Druckverlauf -> OT-Findung)
    • Fehler der thermodynamischen Auswertung
  8. Welche Herausforderungen gibt es bei der Kalibrierung der Indiziermesskette?
    • Hohe Genauigkeit erforderlich, geringe Kalibrierfehler haben große Auswirkungen
    • Genaue Bestimmung des OT erforderlich, genaue Zuordnung des OT zum Druckverlauf
  9. Zeichnen sie den Einfluss auf den Zylinderdruckverlauf bei Verstellung des ZZP.
  10. Welche Auswirkungen haben ein zu früher und ein zu später ZZP?
    • Spät: Wirkungsgradverlust durch niedrigere Spitzentemperaturen und Spitzendruck, aber geringere NOx-Emissionen
    • Früh: guter Wirkungsgrad, noch früher bewirkt keine Wirkungsgradverbesserung aufgrund höherer Wandwärmeverluste
  11. Erläutern sie die Bedeutung von Heizverlauf und Heizfunktion.
    • Heizfunktion q = Angabe der bereits zugeführten Energie
    • Heizverlauf dq/dalpha = momentan zugeführte Wärme
  12. Welche Faktoren sind für die Erzielung einer befriedigenden Genauigkeit der Indiziermesskette relevant?
    Wahl des Druckaufnehmers, Wahl der Messstelle, Kalibrierung der Messstelle, Bestimmung der Nulllinie, genaue Bestimmung des OT, Zuordnung des OT zum Druckverlauf
  13. Welche Probleme treten beim zurückversetzten Einbau eines Drucksensors mit Nutzung eines sog. Schusskanals auf?
    Der Schusskanal wirkt als Helmhaltz-Resonator, wodurch es zu Verfälschungen des gemessenen Druckverlaufs und zu Schwingungen im Druckverlauf kommt. Durch die zurückversetzte Einbaulage ist der Sensor aber besser vor den thermischen Belastungen geschützt und die Bauform kann größer (gekühlt) ausfallen bzw. leichterer Einbau.
  14. Welche Möglichkeiten zur OT-Bestimmung kennen sie im Zusammenhang mit der Indizierung? Wie ist der prozentuale Fehler bei der Bestimmung des Reibmitteldrucks, wenn der OT nur um 0,5° KW falsch bestimmt wurde?
    • Kapazitive Methode (Kapazitätsänderung zwischen Kolben und Druckmesser), Bestimmung durch Mikrowellen, thermodynamische Berechnung aus Schleppbetrieb
    • OT-Fehler 0,5° KW = ca. 15%Fehler
  15. Wie erfolgt die OT-Findung im Schleppbetrieb? Welche Rolle spielt hierbei der thermodynamische Verlustwinkel?
    • Verlustwinkel = thermodynamische Verluste aufgrund von Wärmeübergang und Leckage, Druckmaximum liegt vor OT

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