Leveringsgrad

I tilfælde af en forbrændingsmotor med forbrænding beskriver leveringsgraden forholdet mellem den friske ladning, der faktisk er indeholdt i cylinderen efter afslutningen af ​​en ladningsudveksling , og den teoretisk maksimale mulige ladning . I forretningsadministration er leveringsgraden en forretningsindikator .

Otto motor (dannelse af ekstern blanding)

Firetaktscyklus for en ideel-typisk langsomtgående benzinmotor : 1: "Prime" ➝ 2: "komprimering" ➝ 3: "Expand" ➝ 4: "pushing" forbliver kørende hurtigt på cyklus 1- indløbet på UT åbnes også for mere tid at lade den nye ladning strømme ind, mens stemplet allerede begynder at komprimere; den udstødsventilen åbnes ved afslutningen af cyklus 3 og mellem cyklusser, 4 og 1 åbningstider af udstødningssystemet og indsugningsventil overlap

I en konventionel benzin motor med ekstern blanding dannelse , frisk gas ( hovedsagelig en benzin-luft-blanding er) indsuges. Trykgradienten mellem cylinderen og indsugningsmanifolden, der kræves til påfyldning, opnås enten ved hjælp af stemplets indsugningsslag ( naturligt opsuget motor ) eller understøttet af en kompressor ( overladning ). Hvis gasudvekslingsprocessen fandt sted uendeligt langsomt, ville volumenet af indsugningsblandingen svare nøjagtigt til forskydningen , forudsat at indsugningsventilerne lukkes nøjagtigt ved bunden dødpunkt (BDC) og udstødningsventilerne er lukket under hele processen. ${\ displaystyle m_ {Z}}$

Men fordi en benzinmotor kører med en hastighed på omkring 600 til 17.000 omdr./min., Er der meget lidt tid til tilstrømningsprocessen , så den indkommende nye ladning først skal overvinde en strømningsmodstand, og for det andet skal den accelereres og bremses igen. På grund af pulserende trykbølger i indtagskanalen og cylinderen, ugunstige strømme og ventilen overlapper hinanden , kan en del af den friske ladning, der allerede er blevet introduceret, strømme væk igen. Den effektive volumen af ​​frisk opladning er normalt mindre end forskydningen, men kan endda være større ved bestemte hastigheder på grund af resonanseffekter ( resonansopladning ).

Den friske ladning er afgørende for den mængde energi, omregnet pr øvelse cyklus og direkte påvirker drejningsmoment og motorens ydelse via gennemsnitlige effektive tryk . En motor med en høj leveringshastighed har følgelig en høj kapacitetsspecifik effekt .

Leveringsgraden for en benzinmotor med dannelse af ekstern blanding er defineret:

${\ displaystyle \ lambda _ {l} = {\ frac {m_ {Z}} {m_ {th}}} = {\ frac {m_ {air} + m_ {benzin}} {m_ {th}}} = { \ frac {m_ {air} + m_ {benzin}} {V_ {h} \ cdot \ rho _ {th}}}}$

Dieselmotor (dannelse af intern blanding)

Firetaktscyklus for en dieselmotor med direkte indsprøjtning (skematisk)

I en dieselmotor med intern blandingsdannelse ( indsprøjtning ) strømmer kun under friskluft ind i forbrændingskammeret under opladningsprocessen , og diesel indsprøjtes kun under kompressionsslaget, så den volumetriske effektivitet, som kun den tilgængelige forbrændingsluft refererer til. Leveringsgraden for en dieselmotor med intern blandingsdannelse er defineret:

${\ displaystyle \ lambda _ {l} = {\ frac {m_ {air}} {m_ {th}}}}$

Ellers gælder det samme som for en benzinmotor , fordi den indsprøjtede mængde brændstof skal matches med den tilgængelige friskluftafgift for at opnå det krævede forhold mellem forbrændingsluft . Mens benzinmotoren hovedsageligt styres ved at reducere afgivelseshastigheden ( mængdekontrol ), anvendes dieselmotoren også ( kvalitetskontrol ) ved at ændre luftforholdet eller strække den nye ladning med inaktiv udstødningsgas ( udstødningsgasrecirkulation ): dette er nødvendigt, fordi dieselcyklusprocessen kræver et tilstrækkeligt højt kompressionstryk selv under delvis belastning for at sikre antændelse og jævn forbrænding af blandingen.

To-takts motor (skylning)

I totaktsmotorer er forholdet mellem (på trods af sin tilsyneladende enklere struktur) gasudveksling mere kompliceret, da der i den altid ufuldstændige skylning forbliver en vis mængde udstødningsgas, som kun er involveret i forbrændingen som en inaktiv ballast. I princippet forholdene for ekstern blanding dannelse i klassiske benzin motorer og til intern blanding dannelse i totaktsmotorer med direkte injektion , såsom kan to-takts dieselmotor overføres .

Indstillingsmuligheder

Der er mange måder at øge leveringshastigheden på:

• større gennemstrømningstværsnit ved udskiftning af gas (tre-, fire-, fem-ventilsteknologi, glidekontrol ).
• Indgangsventilerne lukkes normalt betydeligt efter BDC, og blandingens kinetiske energi betyder, at yderligere blanding strømmer ind selv efter BDC (genindlæsningseffekt). Ved resonansopladning kan cylinderopladningen også være større end forskydningen i naturligt opsugede motorer.

• Med en variabel indsugningsmanifold kan resonansopladningen tilpasses motorhastigheden, så genindlæsningseffekten kan bruges i et større motorhastighedsområde.

Den gasligning for luft

${\ displaystyle m_ {air} = {\ frac {p \ cdot \ V} {R_ {L} \ cdot \ T}}}$

fører til yderligere to metoder til at øge fyldningen af ​​forbrændingskammeret:

• Den trykladning af motoren (turbolader, kompressor) forøger trykket p af frisk gas.
• Den ladeluften afkøling sænkes temperaturen T af frisk gas.

Begge målinger øger brudværdien og dermed luftmassen, der leveres til motoren.

Bemærk: ifølge definitionen beregnes den teoretiske luftmasse ( ) med de samme værdier for densitet, tryk og temperatur som massen af ​​den faktisk tilførte luft ( ). Det betyder: oplader og ladeluftkøling stigning cylinderen ladning, men ikke den grad af levering . ${\ displaystyle m_ {th}}$${\ displaystyle m_ {air}}$

Flere vilkår

Luftudgifter

Den luftforbruget er den mængde frisk gas relateret til den teoretisk mulige (geometrisk) mængde af frisk gas, der går igennem forbrændingskammeret under en arbejdscyklus. De friske gaskomponenter, der straks forlader forbrændingskammeret uden at deltage i forbrændingen, er også inkluderet. Dette kan ske under ventiloverlappingen (samtidig åbning af ind- og udløbsventilen) eller ved at blandingen strømmer tilbage i indsugningsrøret.

Fangstgrad

Forholdet mellem den friske gas, der faktisk er tilbage i forbrændingskammeret, og den krævede luftmængde kaldes indfangningsgraden, fordi andelen af ​​frisk gas blev "fanget".

Skylningsgrad

Opladningsændring i totaktsmotoren (her med omvendt spoling )

Den grad af rødmen, på den anden side, angiver forholdet mellem frisk gas til belastningen (frisk gas og resterende gas, der ikke kunne flygte). Ideen om, at restgassen (det er det, der er tilbage efter forbrændingen) helt undslipper gennem udstødningsventilen efter forbrændingen, er et ideal, der ikke er helt korrekt. Deraf navnet på skylningsgraden.

Fangstgraden og graden af ​​skylning er vigtige parametre, især med totaktsmotorer , for med denne type motor er udløbet næsten altid åbent, når indløbet også er åbent. Det kan derfor næppe undgås, at frisk gas straks slipper ud igen gennem udløbet ( kortslutningsudrensning ). Udviklingsmålet er altid at holde dette skylningstab lille.

Forretningsadministration

Den volumetriske effektivitet ( engelsk kundeserviceniveau ) er i driftsøkonomien for kvotienten for antallet af tid og bare ordreleverancer og antallet af ordrer eller ordrer .

${\ displaystyle {\ text {Grad af levering}} = {\ frac {\ text {Leveringer}} {\ text {Antal ordrer}}}}$.

Leveringsgraden forbedres, når der foretages flere leverancer for givne ordrer og omvendt. Imidlertid kræver en leveringshastighed på næsten 100% høje sikkerhedslagre , øger lageromkostningerne og dermed lagerrisikoen . På kundesiden er en høj grad af levering forbundet med en høj leveringsberedskab , god leveringsservice og dermed en gunstig leverandørevaluering .

litteratur

• Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: Automobile paperback. 25. udgave, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-23876-3
• Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Ekspertise inden for bilteknologi. 27. udgave, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2001, ISBN 3-8085-2067-1
• Peter A. Wellers, Hermann Strobel, Erich Auch-Schwelk: Ekspertise inden for køretøjsteknologi . 5. udgave, Holland + Josenhans Verlag, Stuttgart, 1997, ISBN 3-7782-3520-6

Individuelle beviser

1. ↑ Michael Hompel / Volker Heidenblut, Taschenlexikon Logistik , 2011, s.182