Diese Animation veranschaulicht die Abläufe bei der Motorsteuerung eines Viertakt-Ottomotors. Dazu wird ein Querschnitt durch die Ventilkonstruktion dargestellt. In der Animation öffnen und schließen sich die Ventile in Übereinstimmung mit dem Steuerdiagramm.
Hinweis zur Benutzung
Nach dem Start der Anwendung können Sie die Animation im Vollbild-Modus anschauen. Klicken Sie dazu auf “Ansicht” und anschließend auf “Vollbild”:
Um den Vollbild-Modus zu beenden, drücken Sie die Esc-Taste.
Beschreibung der Animation
Ein Steuerdiagramm, auch Nockenwellendiagramm genannt, stellt die Ventilsteuerzeiten eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit vom Winkel der Nockenwelle dar. Die Länge der jeweiligen Phasen hängt unmittelbar davon ab, wie die Nocken auf der Nockenwelle ausgerichtet sind.
Im Steuerdiagramm ist der Zündzeitpunkt eingezeichnet. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird gezündet, schon bevor der Kolben den obersten Totpunkt erreicht. Dies ist der Punkt, an dem sich der Kolben im Zylinder ganz oben befindet.
Der Zündzeitpunkt verschiebt sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors. In der Animation kann die Drehzahl interaktiv verändert werden, wie es beim Drücken des Gaspedals geschieht.
Der Querschnitt des Viertakt-Ottomotors kann herangezoomt werden. Dann wird auch die Ventilüberschneidung sichtbar. Ventilüberschneidung bedeutet, dass beim Ausstoßen kurze Zeit beide Ventile gleichzeitig geöffnet sind.
Die Ventilüberschneidung bietet einige Vorteile:
- Effizienterer Gasaustausch: Abgase werden besser ausgestoßen. Es gelangt mehr Frischluft in die Brennkammer.
- Verbesserte Kühlung: Durch den verbesserten Luftaustausch wird der Motor besser gekühlt.
Die Dauer und Position der Ventilüberschneidung sind von Motor zu Motor unterschiedlich und hängen von den Konstruktionsmerkmalen und den Leistungszielen ab. Die sorgfältige Optimierung der Ventilüberschneidung kann die Motorleistung, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte beeinflussen.
Überblick und Download
Titel | Steuerung eines Viertakt-Ottomotors | |
Zielgruppe | Lehrer/innen und Vortragende | |
Plattformen | Microsoft® Windows® Apple® Macintosh® | |
Features | Vollbildmodus verlustfreie Vergrößerung Großbildschirme und Leinwände unterstützt | |
Lizenz | Freeware | |
Download | Microsoft® Windows® (virengeprüft) Apple® Macintosh® (virengeprüft) |
Mitwirkende
C. Hein, S. Rikowski
Quellangaben
- Technische Zeichnung des Motors: in Anlehnung an Ulrich Rapp (http://www.ulrich-rapp.de/stoff/fahrzeug/motor/index.htm)
- Autorenwerkzeug (Steuerungselemente mitgeliefert): Adobe Animate
2 Kommentare zu “Animation: Steuerung eines Viertakt-Ottomotors”