KIM II Kapitel 12 Motorschmierung

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  1. Was versteht man unter dem Pour-Point? Bei welcher Temperatur liegt der Pour-Point bei einem 15W-Öl? Bis zu welcher Temperatur is bei diesem Öl eine Kaltstartsicherheit gegeben?
    • Pour-Point bezeichnet für ein flüssiges Produkt, die Temperatur bei der es bei Abkühlung gerade noch fliesst.
    • Pour-Point von 15W Öl liegt bei etwa -25 grad C und gewährleistet einen Kaltstart bis ca. -20 grad C

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  2. Welche Funktion hat das den Spritzdüsen für die Kolbenbodenkühlung vorgeschaltete Druckventil im Ölkreislauf?
    Überdruckventil -> öffnet bei hohen Drücken (hohe Drehzahlen und Motorlasten)

    erst in diesen Betriebspunkten wird eine Kolbenbodenkühlung notwendig.

    Reduzierung der Pumpenleistung des Motors bei niedrigen Drehzahlen
  3. Welche Überdruckventile finden sich im Ölkreislauf des Motors? Welche Funktionen haben diese?
    • Öldruckregelventil: 
    • Regelung des Öldrucks

    • Öldrucksicherheitsventil
    • Bauteilschutz für Ölkreislauf; Begrenzung des maximalen Öldrucks. Hinter der Pumpe eingebaut

    • Umgehungs- oder Überströmventil:
    • ermöglicht Fließen von Öl am Ölfilter vorbei -> Gewährleistung des Ölflusses bei verstopftem Filter

    • Spritzdüsenventil (Wenn Kolbenbodenkühlung vorhanden ist)
    • Ein / Ausschaltung der Kolbenbodenkühlung steuern
  4. Zeichnen und beschreiben sie den Systemaufbau eines Trockensumpf-Schmiersystems im vergleich zur konventionellen Naßsumpf-Ausführung. Wo liegen die Vor- und Nachteile der beiden Systeme?
    Trockensumpf

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    Naßsumpf

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    • Trockensumpf
    • Öl befindet sich in einem externen Vorratsbehälter
    • Druckpumpe foerdert Öl zum Motor und in die Lager
    • Aus den Lagerstellen tropft Öl in die Ölwanne (Auffangblech)
    • Aus der Wanne wird es mit mindestens einer Absaugpumpe in den Behälter befördert. 

    • 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
    • Platzbedarf im Fahrzeug
  5. Beschreiben sie den Systemaufbau eines Trockensumpf-Schmiersystems und den eines Nasssumpf-Schmiersystems. Wo liegen die Vor- und Nachteile des Trockensumpf-Schmiersystems?
    Trockensumpfschmierung

    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
  6. Zeichnen sie schematisch und erläutern sie, wie die Ölversorgung der Haupt- und Pleuellager bei der Druckumlaufschmierung erfolgt.
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    • 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
  7. Warum wird insbesondere bei hochdrehenden Motoren eine axiale Schmierstoffzufuhr für die Kurbelwelle verwendet?
    Bei Radialzuführ wären die notwendige Öldrucke um Zentrifugalkraft zu überwinden zu hoch.
  8. Beschreiben sie, aus welchen Schichten ein Dreistoff-Gleitlager aufgebaut ist und welche Aufgaben die unterschiedlichen Schichten wahrnehmen
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    • Stützschalle: Träger
    • Lagermetall: Tragschicht
    • Laufschicht: auch als Aufnehmer für Materialabtrag
  9. 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
  10. Beschreiben sie den Ölkreislauf eines Motors mit Druckumlaufschmierung und Nebenstromfilter
    • Nebenstromfilter nicht in eigentlichen Ölkreislauf (zwischen Ölpumpe und Schmierstellen) eingebaut.
    • Sie sitzen in einer parallel liegenden Leitung und filtern nur Teile des Öls
    • Müssen nicht mit Überstromventil versehen werden (Bei Verstopfung läuft das Öl automatisch weiter)
    • Nur bei Motoren mit großen Ölmengen vorzufinden

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  11. 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. Sie sind Gegendruckunempfindlich (große Bedeutung bei hohen Temperaturspreitzung -> Viskositätsänderung)

    Zahnradpumpe:

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    Sichelpumpe:

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    Rotorpumpe (Eaton-Pumpe):

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  12. 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.
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  13. Zeichnen sie den Verlauf der Leistungsaufnahme einer herkömmlichen Ölpumpe für 30°C, 90°C und 140°C über der Motordrehzahl. Erläutern sie die Verläufe.
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    Die Verläufe sind auf die abnehmende Ölviskosität mit steigender Temperatur zurückzuführen
  14. Nennen sie ein typische Mehrbereichsöl (Viskositätsklassifizierung) für vorwiegend niedrige Außentemperaturen (Kaltstart). 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
  15. Skizzieren sie die Viskositätskennlinien eines W20-, W50- und 20W50-Motoröls
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  16. 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.
  17. Skizzieren sie die Druckverteilung im Ölfilm bei der Kurbelwellen Lagerung (Stichwort: Schmierkeil).
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  18. 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.

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  19. Was versteht man unter einer Getrenntschmierung/Frischölschmierung? wie funktioniert diese und wo wird sie eingesetzt?
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    • 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.
  20. Wo entstehen die höchsten Öltemperaturen im Motor? Wie hoch sind dieseim 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.
  21. 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)

Card Set Information

Author:
Iblignic
ID:
327757
Filename:
KIM II Kapitel 12 Motorschmierung
Updated:
2017-03-09 14:16:34
Tags:
KIM Motorenbau
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