DeutschEnglishTeLC A. Kutschelis unnd Sohn, Dipl.-Ingenieure
 
Home
Unternehmen
Produkte
Pedelec / E-Bike
Pedelec-Rollen-Prüfstand
Fahrmotor Teststand
Elektromotor nachrüsten
Mechatronik
KFZ Motorentechnik
Glaszylinder-Motortechnik
Erster 2-4 Takt Motor
Hydrobremse
Hydrobremsversion
Tandem
Hydrosachs
Indizieren
Motortest- und
Steuersoftware
Verbrauchsmessgerät
Funktionsmotoren
FuMoControl
Fahrmotor Teststand
Metalltechnologien
Regelungstechnik
Wärmeübertragung
Kälte / Klima / Lüftung
Versorgungstechnik
Regenerative Energien
Kompressoren / Pumpen
Fließbetttrockner
Downloads
Druckbarer Katalog
Neuheiten
Neuheitenbrief
Hobby
Kontakt Deutschland
Kontakt International
Anfahrt
Impressum
19:46 / 16.07.2018
druckbare Version Glaszylinder-Motortechnik
 
Glaszylinder-Motortechnik
  • Zylinder aus Glas
  • Völlig offene Bauweise
  • Variable Ventilsteuerung
  • Saugrohr-Einspritzung
  • Elektronische Zündung
  • Kennfeldsteuerung
  • Katalysator und Lambda-Sonde
  • Steuerung und Datenerfassung mit Windowsprogramm
  • Indizieren
 
Der Glaszylinder-Motortechnik-Stand wurde entwickelt um den kompletten motorischen Prozess eines Viertakt-Otto-Motors zu erklären:
  • INDIZIEREN dient dabei dazu, die innere Entwicklung der Kraft zu verdeutlichen.
  • VÖLLIG VARIABLE VENTILSTEUERUNG ermöglicht Erkenntnisse über die Wirkung der Steuerzeiten.
  • Die regulierbare piezoelektronische SAUGROHREINSPRITZUNG vermittelt Kenntnisse über die Einflüsse der Gemischzusammensetzung.
  • Die nach Zeitpunkt und Schließwinkel veränderliche ELEKTRONISCHE ZÜNDUNG macht die damit in Zusammenhang stehenden Fragen transparent.
 
Alle Versuche stehen unter der Überschrift:
  • Beste Leistung
  • Beste Sparsamkeit
  • Beste Emissionen
 
Das Messsystem erlaubt die Beurteilung.


Produkt-Vorführung auf youtube (engl. Sprache mit deutschen Unterstiteln)

 
Glaszylinder-Motortechnik

Völlig variable Ventilverstellung – Timing und Hub – für einen Kleinmotor zur praktischen Unterweisung.

Ein seit vielen Jahren bekannter 4-Takt Motor für das Praktikum wurde mit einer piezo-pneumatischen Ventilverstellung versehen.
Die Ansteuerung wird am PC mit Mausschiebern während des Laufs verstellt. Der Motor ist in einen Prüfstand eingebettet, dessen Steuerung, Messdatenerfassung und –Darstellung vollständig über einen PC erfolgt. Die Echtzeit- Datenerfassung beinhaltet auch das permanente Indizieren mit Darstellung im P/V- oder P/α-Diagramm mit Berechnung des mittleren indizierten Druckes.

 
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 1
1. Der Motor

Der Grundmotor ist ein 1-Zylinder mit einem Hubraum von 70 ccm und einer Verdichtung von 1:4. Der Zylinder ist aus Glas. Der Kolben läuft trocken. Die Pleuellager sind ebenfalls trocken laufende Nadellager. Das Kurbel-gehäuse ist offen einsehbar.
Die Betriebs-Drehzahlen liegen zwischen 350 und 2500 Upm. Die hängenden Ventile werden direkt durch übergestülpte Pneumatikkolben betätigt (Abbildung 1). Die Hilfsluftsteuerung erfolgt durch Piezoaktoren. Die hohe Luftleistung dieser ultraschnellen Wegeventile sind der eigentliche Grund für den erfolgreichen Betrieb dieses Verfahrens.
Die Gemischbildung wird durch eine Einspritzung erzielt. Sie arbeitet mit einem Einhub frei wählbarer Höhe, der ebenfalls von einem Piezoaktor ausgeführt wird.
Die Teillastregelung erfolgt zwar vorwiegend über die Ventilverstellung (frühes oder spätes Einlassventil schließen), jedoch kann eine Drosselstellung eingestellt werden zum Vergleich.
Durch Minderung des Hilfsluftdruckes von 2,8 bis hinunter auf 2,0 bar wird der Ventilhub verringert und damit der Zeit- Querschnitt. Die elektronische Zündung ist bzgl. Zeitpunkt und Schließwinkel völlig frei über einen Mausschieber einstellbar.
Die obere Partie des Bildschirms ist der Steuerung vorbehalten (Abbildung 2). Dazu gehören des weiteren der Folgeschalter Aus-Drehen-Zünden-Einspritzen sowie der Drehzahlschieber.
Der Motor benötigt ein dichtes Feld von Kennpunkten für alle Betriebsbedingungen. Diese werden im Praktikum erarbeitet und als Datei abgelegt. Mit dem Aufruf so einer Datei wird der Motor einschließlich der Drehzahl unmittelbar in diesen Betriebspunkt gefahren. Die beiden Schalter für Übergabe in Datei und Aufruf aus Kennpunktdatei sind ebenfalls im Steuerteil des Bildschirms (Abbildung 2).
 
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 2
 
2. Der Prüfstand

Wesentlicher Teil des Prüfstands ist der direkt gekoppelte Elektro-Motor/Generator. Eine besondere elastische Kupplung beherrscht die sehr ungleichförmige Kraftübertragung des Einzylinders. Der Motor-Generator ist pendelnd gelagert und hat eine Momentstütze, die mit einem Kraftsensor versehen ist. Der E-Motor beherrscht den Verbrennungsmotor. Über den Drehzahlschieber wird eine Drehzahl eingestellt, bei der der Verbrennungsmotor Leistung aufnimmt oder abgibt. Der Motor benötigt eine zusätzliche Kolbenkühlung durch einen Luftstrahl ähnlich einer Kolbenkühlung mit Spritzöl. Diese wird vom Prüfstand automatisch ausgesteuert abhängig von der Abgastemperatur und der abgegebenen Leistung. Die Abgasanlage enthält auch einen Katalysator. Die Abgase werden durch ein Gebläse und eine Rohr- und Schlauchleitung weggeleitet.
 

3. Die Messeinrichtung

Moment Kraftsensor an der Pendelstütze
Drehzahl Inkrementgeber auf der Kurbelwelle
Kraftstoffverbrauch Direkt bekannt durch den Hub der Einspritzung
Abgastemperatur Thermoelement im Abgasstutzen
λ-Sondenspannung λ-Sonde im Abgasstutzen
Ansaugluftmenge Blenden Druckmessung im Ansaugstutzen
Indiz. Zylinderdruck Gekühlter Geber am Zylinderkopf
Trigger Impulsgeber 100 Imp. und OT auf der Kurbelwelle
Kolbenhub Rechengröße bekannt durch die Impuls Gradzahl

Die Datenverarbeitung ermittelt rollierend 40 Werte aller äußeren Messgrößen pro Umdrehung und bildet den Mittelwert. Zum Indizieren werden 200 Werte/AT erfasst. Für die Ventilverstellung werden 400 Teilungen/AT genutzt.

 
4. Die Messwertdarstellung

Zur Messwertdarstellung werden Balken benutzt. Es werden auch abgeleitete Größen dargestellt wie Leistung P, spezifischer Verbrauch be und mittlerer indizierter Druck pmi. Das Feld der Schreiber kann für alle Größen eingerichtet werden. Für die x-Achse können ebenfalls alle Größen verwendet werden, wobei Zeit und Drehzahl die gebräuchlichsten sind. Die Schreiber skalieren sich selbst (Abbildung 3).
Das Indikatordiagramm in oszilloskopartiger Darstellung befindet sich links unten im Bildschirm. Es kann mit der Schreiber-Darstellung auf Knopfdruck den Platz tauschen, um es hervorzuheben. (Abbildung 5)
Das Indikatordiagramm kann als p/α oder p/V dargestellt werden. Über eine p/V-Zoom-Darstellung kann die Gaswechsel-Schleife fokussiert werden (Abbildung 7).
Indiziert werden kann auch das Moment und die Ansaugluftmenge. (Abbildung 4 u. Abbildung 6)
Alle Vorgänge am PC können ohne Unterbrechung erfolgen.
Indikatordiagramme können gespeichert werden. Auf Knopfdruck werden die letzten 20 Diagramme zur Auswahl angeboten, um eins oder mehrere zu speichern.
Die Speicherung der registrierten Daten (Schreiberfeld) umfasst sämtliche Größen einschließlich der Steuergrößen. Das Datenfeld liegt im Excelformat vor und kann sofort korrekt in andere Programme übernommen werden.
Das eigene Programm enthält jedoch schon eine leistungsfähige Datenbearbeitung und Protokolldarstellung mit vielen Varianten, die auch vom Benutzer noch leicht geändert oder selbst erstellt werden kann (Abbildung 8).

Schluss

Der Prüfstand wird vom Hersteller wohl zurecht „Motortechnik Stand“ genannt. Die relativ kleine Einheit von nicht 1 m² Grundfläche macht die z. Zt. modernsten Methoden erfahrbar wie die
völlig variable Ventilverstellung in Verbindung mit außergewöhnlicher Handhabung und Datenerfassung einschließlich Indizieren am PC.

 
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 3
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 4
 
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 5
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 6
 
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 7
Glaszylinder-Motortechnik
Abbildung 8
Stichworte: Motortechnik Übungsstand, Leistungsprüfstand, Motorleistungsprüfstand, Ventilverstellung, Indizieren, Viertakt Motor Modell, Ottomotor Modell, Motorprüfstand Messtechnik, Motorprüfstand Datenerfassung, Verbrennungsprozess, Ventilsteuerung, Druckindizierung, Motorprüfstand, Glaszylinder-Motortechnik-Stand, Megatech, Glaszylinder, variable Ventilsteuerung, 4-Takt-Ottomotor, 4 Takt Motor, 4 Takt Otto Motor, gläserner Zylinder, transparenter Zylinder, Kurbeltrieb, Kolben, Ventile, Zündung, Verbrennung, verschiedene Kraftstoffe, Saugrohr-Einspritzung, Einspritzung, Einspritzmenge, Einspritzzeitpunkt, Einlass, Auslass, Ventilhub, Zeit-Öffnungs-Querschnitt, elektronische Zündung, Kennfeldzündung, Schließwinkel, geregelter Katalysator, Kurbelwellenstellung, Lambda-Sonde, Abgastemperatur, Drehmoment, Motorbetriebszustand, Zünden, Einspritzen, Kraftstoffmenge, Ventilsteuerzeiten, Frühzündung, Spätzündung, Überschneidung, Einlassventil, Auslassventil, Einlaßventil, Auslaßventil, Kennpunkt, Kennfeld, Indizieren, Zylinderinnendruck, Motordrehmoment, angesaugte Luftmenge, Expandieren, Auswerfen, Ansaugen, Verdichten, Warmlauf, Kaltstart, Indikatordiagramm, Vorzündung, gute Gemischbildung, Steuerverfahren, Laststeuerverfahren, Spätes Einlass Öffnen, Spätes Einlaß Öffnen, Spätes Einlass Schliessen, Spätes Einlass Schließen, Wandkondensation, Kraftstoffverbrauch, Kurbelwellenwinkel, Laufgrenze, fett, mager, stöchiometrisches Verhältnis, P/V-Diagramm, Drosselklappe, Gaswechselschleife, Vollast, Teillast, Volllast, Teilllast, Verlustminimierung, Vier-Takt-Motorbremse, Motorbremse, völlig variable Ventilsteuerung, variable Steuerzeiten, Lambda-1-Technik, Magerbetrieb, Leistungssteuerung, Valvetronic
 
©TeLC Unna 2004