Bøger af Peter Achilles

Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Aufgrund der abzusehenden Ressourcenerschöpfung von Kraftstoffen auf Mineralölbasis sowie deren erheblichem Beitrag zum Treibhauseffekt bei der Verbrennung werden vielfältige Untersuchungen angestrebt, Dieselmotoren mit Pflanzenölkraftstoffen zu betreiben. In der vorliegenden Arbeit wird das Betriebs- und Emissionsverhalten eines direkteinspritzenden Dieselmotors beim Betrieb mit unterschiedlichen Pflanzenölmethylestern untersucht. Es sind dies im einzelnen Sojamethylester, Kokosmethylester und Palmkernmethylester. Die Versuche wurden an einem aufgeladenen, direkteinspritzenden 3-Zylinder-Dieselmotor vom Typ MWM TD 226B-3 durchgeführt. Grundlage für die vergleichenden Untersuchungen ist die ISO/DIS 8178-4, nach welcher der Motor in einem 5-Stufen-Test betrieben wurde. Während der Abfolge von 5 definierten Last-Drehzahl-Kombinationen wurde neben den Betriebsdaten auch die Konzentration der gesetzlich limitierten, gasförmigen Abgasbestandteile Kohlenmonoxid, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Stickoxide sowie die Schwärzungszahl nach Bosch als Anhaltspunkt für die Partikelemission protokolliert. Hauptinhalt ist jedoch die Abgasprobennahme zum Zweck der Ermittlung der Emissionen der nicht limitierten Abgaskomponenten polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoff PAH sowie Aldehyde & Ketone. Hierfür wurden spezielle Probenahmevorrichtungen zur Verfügung gestellt. Die von der Arbeitsgruppe Organische Chemie durchgeführte nasschemische Analyse lieferte Ergebnisse, welche in geeigneter Form aufbereitet wurden. Die Wirksamkeit eines Oxidationskatalysators auf den Schadstoffausstoß wurde mituntersucht. Alle gewonnenen Ergebnisse für Betriebsverhalten, Schadstoffkonzentrationen und spezifische Schadstoffemissionen wurden rechnerisch und graphisch ausgewertet sowie in übersichtlicher Form dargestellt. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung1 2.Theoretische Grundlagen2 2.1Der vollkommene Dieselmotor2 2.2Der reale Motor3 2.3Gemischbildung im Dieselmotor4 2.3.1Luftverteilende Einspritzung5 2.3.1.1Direkteinspritzung5 2.3.1.2Indirekte Einspritzung6 2.3.2Wandverteilende Einspritzung8 2.4Verbrennung im Dieselmotor9 2.4.1Brennverlauf10 2.5Aufladung11 2.5.1Fremdaufladung, mechanische Aufladung11 2.5.2Abgasturboaufladung12 2.5.3Aufladung durch Druckschwingungen13 2.5.3.1Comprex-Aufladung15 3.Abgasverhalten des Dieselmotors18 3.1Abgaszusammensetzung18 3.2Betrachtete Schadstoffe der unverbrannten [¿]

Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Der Lehrstuhl für Strömungs- und Verdrängermaschinen der Technischen Universität Kaiserslautern wurde beauftragt, das Kühlsystem eines PKW zu untersuchen. Dabei wurden u. a. Energieeinsparungspotentiale, welche sich aus der Optimierung einzelner Komponenten wie beispielsweise der Kühlwasserpumpe ergeben können, erforscht. In dieser Arbeit wurde eine Auswahl geeigneter Laufräder für eine PKW-Kühlwasserpumpe hinsichtlich des Wirkungsgrads, der Förderhöhe, der Spaltempfindlichkeit und der Kavitationsneigung untersucht. Hierzu sind für jedes Laufrad verschiedene Kennlinien auf einem Pumpenprüfstand experimentell ermittelt worden. Jedes Laufrad wurde sowohl in einer geschlossenen als auch in einer offenen Version getestet, um den Einfluss einer Deckscheibe auf die oben genannten Größen zu erfassen. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung1 2.Theoretische Grundlagen2 2.1Kennlinien2 2.1.1Anlagenkennlinie 2.1.2Kennlinien von Kreiselpumpen3 2.1.2.1Drosselkurve4 2.1.2.2Drosselkurvenformen6 2.1.2.3Wirkungsgrad und Leistungsaufnahme8 2.1.3Betriebspunkt8 2.2Kreiselpumpen9 2.3Energieumsetzung im Laufrad10 2.3.1Geschwindigkeitsplan10 2.3.2Eulersche Strömungsmaschinen-Hauptgleichung11 2.3.3Der Einfluß der Endlichkeit der Schaufelzahl12 2.4Verluste in Kreiselpumpen14 2.4.1Innere Energieverluste14 2.4.1.1Schaufelverluste14 2.4.1.2Spaltverluste14 2.4.3Radreibungsverluste16 2.4.4Austauschverluste18 2.4.5Stoßverluste18 2.5Kavitation in Kreiselpumpen19 2.5.1Auswirkungen der Kavitation22 2.5.2Mechanismus des Blasenzerfalls23 2.5.3Der Einfluß von Gasabsorption auf die Kavitation23 2.6Die Kenngröße NPSH24 2.6.1Beginnende Kavitation und Förderhöhenabfall25 2.7Regelung von Kreiselpumpen28 2.7.1Drosselregelung29 2.7.2Drehzahlregelung30 2.7.3Bypassregelung32 2.8Laufradgeometrie32 2.8.1Spezifische Drehzahl nq32 2.8.2Diffusortheorie34 2.8.3Schaufelzahl37 2.8.4Einfluß der Saugkante38 2.8.5Schaufelwinkel39 2.8.6Schaufelform40 2.8.7Zusammenhang der Schaufelgeometriegrößen42 2.8.8Spalteinfluß43 2.9Aufgabe und Anforderungen der PKW-Kühlwasserpumpe43 3.Versuch47 3.1Anlaß und Zielsetzung der Versuche47 3.2Prüfstandsaufbau48 3.3Versuchsdurchführung51 4.Auswertung54 4.1Beschreibung und Interpretation der ermittelten Drosselkurven55 4.2Beschreibung und Interpretation der NPSH3-Verläufe60 4.3Vergleich der einzelnen Laufräder62 4.4Beurteilung der [¿]

Inhaltsangabe:Einleitung: Die Begrenztheit fossiler Energieträger, einhergehend mit den Energiepreissteigerungen in den letzten Jahren, zwingen den Menschen, die Verluste bei der Energieumsetzung zu minimieren, d.h. die gewünschte Nutzenergie mit möglichst geringem Primärenergieeinsatz bereitzustellen. Weiterer Anlass für den sparsamen Umgang mit Primärenergieträgern ist die zunehmende Verschmutzung der Umwelt durch Schadstoffemissionen bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie die Gefährdung des globalen Klimas durch den vom Menschen verursachten Treibhauseffekt. Das maßgeblich den Treibhauseffekt beeinflussende Spurengas Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung aller fossilen Energieträger, wenn auch in unterschiedlichen Maßen. Es ist daher notwendig, durch energiesparende Technologien die Umwelt zu entlasten und den Verbrauch begrenzter fossiler Energieträger zu minimieren. Die Substitution fossiler Brennstoffe durch nachwachsende Energieträger trägt zur Ressourcenschonung sowie zur Verringerung des CO2-Ausstoßes bei. Ein zukunftsweisender Ansatz zu rationellem und umweltschonendem Einsatz unterschiedlicher Energieträger ist die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Bei der KWK wird die bei der elektrischen Stromerzeugung in hohem Maße anfallende Wärmemenge zu Heizzwecken genutzt, wodurch sich die eingesetzte Primärenergie mit Wirkungsgraden von 75 bis 90 % nutzen lässt. Ohne KWK wird die eingesetzte Primärenergie, bei der herkömmlichen Stromerzeugung in Kraftwerken nur zu etwa 40 % ausgenutzt, während die restlichen 60 % als Abwärme verloren gehen. In Deutschland werden zur Zeit rund 10 % der gesamten Stromerzeugung durch KWK-Anlagen gedeckt. Das gesamte Potential an der Stromerzeugung wird auf ungefähr 35 ? 40 % geschätzt. In den letzten 20 Jahren sind in Deutschland etwa 1800 Blockheizkraftwerke (BHKW) ? das sind dezentral beim Verbraucher angeordnete Energieanlagen mit einem Antrieb durch Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen ? in einem Leistungsspektrum von unter 100 bis 20.000 kW installiert worden [62]. Als Antriebsmaschinen für Blockheizkraftwerke werden aus Nutzfahrzeug-Dieselmotoren abgeleitete Gasmotoren bevorzugt eingesetzt, da sie gegenüber Dieselmotoren, außer dem vielfach gegebenen Vorteil eines kostengünstigeren Kraftstoffs, auch den der geringeren Geräusch- und Abgasemission aufweisen. Gasmotoren lassen sich in der Regel wahlweise mit flüssigem oder gasförmigen Brennstoff oder mit beiden gleichzeitig in nahezu beliebigen [¿]