Derzeit werden für kleinvolumige Motoren bei Zweiradfahrzeugen, bei Anwendungen in Elektroaggregaten, welche beispielweise auch für Range Extender verwendet werden können, sowie bei tragbaren Arbeitsgeräten, zwei unterschiedliche Technologien eingesetzt. Einerseits sind das Einzylinderzweitaktmotoren und andererseits Einzylinderviertaktmotoren. Die Zweitakttechnologie leidet unter den hohen Kohlenwasserstoffemissionen, verursacht durch die Spülverluste beim Ladungswechsel, womit ein unangenehmer Geruch und Rauch sowie schlechter Verbrauch verbunden sind. Zweitaktmotoren haben jedoch den Vorteil eines geringeren Gewichtes und einer hohen spezifischen Leistung, was in einem hubraumbeschränkten Marktsegment deutliche Vorteile bringt. Die Viertaktmotoren bringen den Vorzug gut kontrollierbarer Emissionen mit sich. Diese gut etablierte Technologie in Verbindung mit katalytischer Abgasnachbehandlung hat jedoch den Nachteil geringer spezifischer Leistung. In dieser Veröffentlichung wird eine Kombination beider Technologien vorgestellt, welche die jeweiligen Nachteile verhindern soll. Ein Viertaktmotor, aufgeladen über das Kurbelgehäuse, nutzt ein zweitaktähnliches Kurbelgehäuse zur Vorverdichtung der Ansaugluft, verwendet jedoch einen Viertaktzylinderkopf für exakt kontrollierbaren Ladungswechsel. Das Öl zur Schmierung des Kurbeltriebs wird dabei mit der Ladeluft vermischt. Um den hohen Ölverbrauch und die damit verbundenen Emissionen zu vermeiden, wird zwischen Kurbelgehäusepumpe und Zylinderkopf ein Ölabscheidesystem implementiert. Nach einem historischen Rückblick auf die Kurbelgehäuseaufladung werden eine detaillierte Beschreibung des Arbeitsprinzips sowie ein Einblick in die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten gezeigt. Zur ersten Absicherung des Konzeptes wurde eine 0D- 1D Ladungswechselrechnung durchgeführt. Nach der ersten Konstruktions- und Berechnungsphase wurde ein Prototyp dargestellt und am Motorenprüfstand und in einem Fahrzeug untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse führten in weiterer Folge zu einer Neukonstruktion eines kurbelgehäuseaufgeladenen Motors, der als seriennaher Prototyp dargestellt, und am Motorprüfstand und im Fahrzeug betrieben wurde. Eine Zusammenfassung und ein Ausblick über die Verwendbarkeit dieser erarbeiteten Technologie schließen diesen Vortrag ab.


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    Title :

    Entwicklung eines Viertakt Ottomotors mit Kurbelgehäuseaufladung


    Additional title:

    Development of a crankcase supercharged four-stroke spark-ignition engine


    Contributors:


    Publication date :

    2007


    Size :

    23 Seiten, 26 Bilder, 13 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German , English