KIM II Kapitel 15: Abgasanlage

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  1. Beschreiben sie das Funktionsprinzip eines Reflexionsschalldämpfers (Absorption, Interferenz) und skizzieren sie den Aufbau.
    Reflexionsschalldämpfer

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    • mehrere hintereinander geschaltete Kammern.
    • Querschnittsunterschiede und Umlenkung der Abgase erzeugen eine Dämpfung der Schallwellen
    • Schallwellen werden mehrfach reflektiert - dabei bauen sich die Schalldruckwellen ab
    • Schallwellen werden geglättet
    • Vorteil: Besonders wirksam bei tiefe Freqenzen
    • Nachteil: hohe Strömungsverluste

    Absorptionsschalldämpfer

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    • Verschiedene Kammern gefüllt mit hochhitzebeständigen, porösen, schallschluckenden Stoffen (Glas-/Metallwolle)
    • gelochte Rohrleitung -> Schallwellen gelangen durch die Löcher in die Kammern die mit Schallschluckendem Material gefüllt sind
    • Abbau der Schallenergie durch Reibung an den Stoffen
    • Vorteile: geringer Strömungswiederstand
    • gut für hohe Frequenzen
    • Nachteile: schlecht für Tiefe Frequenzen
    • Problem mit flüssigen Abgasbestandteilen (Korrosion)

    Interferenzschalldämpfer

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    • Rohrleitung ist in eine bestimmte Anzahl von Abzweigungen aufgeteilt
    • Dadurch werden die vom Abgas zurückgelegten Wege verschieden lang -> Treffen die Schallwellen am Ende der Wege zusammen, ein Teil der Schallwellen hebt sich durch Interferenzerscheinung auf
    • Vorteil: Kaum Strömungsverluste
    • Nachteil: Nur in eine engen Frequenzbereich wirksam.
  2. Welche Verschiedenen Formen der Abgasschalldämpfer kennen sie?
    • Absoptionsschalldmämpfer
    • Reflexionsschalldämpfer
    • Interferenzschalldämpfer
    • Kombinierte Schalldämpfer
  3. Welchen Beanspruchungen unterliegt die Abgasanlage im Pkw? Gehen sie kurz auf jede Beanspruchungsvariante ein. Welche Komponenten sind von welcher Beanspruchungsart besonders betroffen?
    • Innenkorrosion (v.a. Nachschalldämpfer):
    • bei niedrigen Temperaturen kondensieren Abgase im Inneren der Abgasanlage. Bei schwefelhaltigen Kraftstoffen sogar geringe Mengen verdünnter Schwefelsäure möglich -> starker Angriff durch Innenkorrosion
    • Außenkorrosion (v.a. Vorschalldämpfer):
    • hohe Temperaturen -> Angriff vor allem von außen durch Streusalz
    • Thermische Beanspruchung (v.a. Auspuffrohr, Krümmer & Vorschall Dämpfer):
    • Hohe Temperaturen bis 1000 grad C und starker Temperatur wechsel infolge Abkühlung von außen.
    • Mechanischer Beanspruchung (v.a. Unterseite des Fahrzeugs)
    • Durch Steinschläge, Motorschwingungen und Karosserieverwindungen.

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  4. Wie ist ein Katalysator aufgebaut (Schichten)?
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    • Trägerschicht: (Metall oder Keramik)
    • Zwischen Schicht ("Wash Coat")
    • Vergrößert die Oberfläche um das 10 bis 20 fache.
    • Katalytisch wirksame Schicht
    • Hier erfolgt die exotherme Reaktion
  5. Wie wird der Katalysatormonolith im Gehäuse montiert? Welche Anforderungen muss das Lagerung / Fixierung erfüllen
    • Katalysatormonolithblöcken werden im Metallgehäuse durch Matten aus Interam gelagert.
    • Matte wird vor der Montage um den Block gewickelt und
    • Durch die erst Erwärmung quellt die Matte an und somit erzeugt einen Presssitz des Katalysators im Gehäuse 

    • Anforderungen
    • Ausgleich der unterschiedlichen Wärmeausdehnung
    • Gewährleisten des dauerhafter und zerstörungsfreier Sitzes über die gesamte Lebensdauer.
    • Abdichten des Blocks gegen das Gehäuse (Abgas darf nicht ungereinigt durchfließen)
    • Isolation - Hohe Innentemperaturen werden auf zulässige Gehäusetemperaturen reduziert
  6. Welche Vorteile und Nachteile hat ein Metallträgerkatalysator im Vergleich zur Keramikvariante?
    Metallträgerkat:

    • Vorteile:
    • hohes T_max (1100°C)(kann motornäher eingebaut werden)
    • schnelleres Aufheizen
    • selbe Wärmedehnung wie Gehäuse

    • Nachteile:
    • Herstellungsprozess -> ungenutzter Querschnitt in der Mitte
    • Herstellungskosten
    • schnelles Abkühlen (schlecht im Stau)

    Keramikträgerkat:

    • Vorteile:
    • Herstellungskosten

    • Nachteile:
    • Lagerung in Gehäuse muss unterschiedliche Wärmeausdehnung kompensieren
    • höherer Abgasgegendruck
    • geringes T_max (900°C-950°C)
    • stoßempfindlich
    • Bauraum
  7. Wie ist ein Partikelfilter aufgebaut und wie funktioniert er? Welcher Filterierungseffekt wird hierbei genutzt?
    • Die Struktur eines Rußfilters muss von Abgas durchströmt werden um Rußpartikeln zu entfernen.
    • Eine chemische Reaktion findet hier nicht statt.

    Aufbau

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  8. Wie funktioniert die Sekundärlufteinblasung? Welche Bauteile sind hierfür notwendig?
    • Fetterer Motorbetrieb
    • -> HC und CO im Abgassystem
    • -> Einblasung von Luft mit Sekundärluftpumpe
    • -> Exotherme Reaktion von HC CO und O2 wärmt den Kat auf
  9. Skizzieren sie einen Interferenz-Reflektionsschalldämpfer im Schnitt.
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Card Set Information

Author:
Iblignic
ID:
327765
Filename:
KIM II Kapitel 15: Abgasanlage
Updated:
2017-03-13 12:33:53
Tags:
KIM Motorenbau
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