Deze overlapping wordt uitgedrukt in graden krukhoek en is bij zelfaanzuigende 4taktmotoren ongeveer 20 tot 60 graden krukhoek.

Vergelijkbare documenten
- Verschillen tussen 2-slag - en 4-slag dieselmotoren

1) Viertakt principe. A) De 4 taktmotor

1.4 De tweeslag motor. Afbeelding 7. Het tweeslag proces, de uitvoering volgens Detroit Diesel.

Motorvermogen,verliezen en rendementen

Vragen. De vierslagmotor. De inlaatslag Figuur laat zien hoe de inlaatslag werkt.

De werking van motoren

1.2 De tweeslagmotor. De werking en het principe van een tweeslagmotor

a) de nokkenas met aandrijfmechanisme

Inhoud ONDERHOUDEN WERKTUIGEN TREKKERS EN AANHANGERS

- werkelijk p.v diagram wijkt af van theoretische vergelijkingskringloop

krijgen van het lucht/brandstof mengsel. Om een betere vulling tijdens deze inlaatslag te krijgen kunnen we een turbo toepassen.

Kleppendiagram. 4 kleppendiagram arbeidsdiagram ontstekingsvolgorde

1. Welke gasmotoren kent u? 2. Wat verstaat u onder een Otto gasmotor? 3. Wat verstaat u onder een diesel-gasmotor?

kringloop TS diagram berekeningen. omgevingsdruk / aanzuigdruk na compressor na de verbrandingskamers na de turbine berekend:

voorstellen Nico Persoon Docent energietechniek

GASMOTOREN i Het Basisboek. inkijkexemplaar GASMOTOREN. Het Basisboek. Onder redactie van: Ing. A.J. de Koster.

Welke van de gegeven klepbedieningen maakt gebruik van een onderliggende nokkenas? (aanvinken)

Oplading (drukvulling)

- Uitvoeringsvormen van scheepsdieselmotoren. - Snellopende 4-slag trunkzuigermotoren. - Middelsnellopende 4-slag trunkzuigermotoren

lnhoud 1 De ottomotor 1.1 Vierslagprincipe 1.2 Mengselvorming 1.3 Mengselvormingssystemen

Klepspeling stellen mm, bij koude motor

DE NIEUWE VOLVO FM METHAAN-DIESEL. Een doorbraak voor gasaangedreven zware voertuigen

1. WARMTE OMZETTEN IN MECHANISCHE dat onder meer optreedt doordat zeer warme gassen ARBEID

"De meest gebruikte pomp is de zuigerpomp, legt Fred uit aan Karel. "Weet jij een voorbeeld van zo n pomp?

Kleppenmechanisme. A. Uitlaatklep sluit 10 0 na bovenste. B. Uitlaatklep opent 40 0 voor onderste dodepunt; C. Inlaatklep opent 5 0 voor bovenste

Definitie verbrandingsmotor. Een verbrandingsmotor is een warmtekrachtmachine, die thermische energie omzet in mechanische energie

Mazda Skyactiv-D met lage compressie Het nieuwe downsizen?

De tweeslagmotor AOC OOST Almelo Groot Obbink

Pompen AOC OOST Almelo Groot Obbink

Thermodynamica - A - PROEFTOETS- AT01 - OPGAVEN.doc 1/7

Introductie 1) 2) 3) 4) 5) J79 - Turbine Engines_ A Closer Look op youtube: toets form 1 okt 2013

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

De stoominstallatie met: ketel, turbine, condensor en voedingspomp. Eigenlijk wordt maar weinig energie nuttig gebruikt in een installatie:

en tot hetzelfde resultaat komen, na sommatie: (9.29)

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb april :00-12:00

Motorkarakteristieken


Zuigermachines. Verbrandingsmotoren 12u HOC F. Daerden 12u HOC M. Van Overmeire. Pompen 12u HOC P. Kool. Labo s 5 Proeven NN

Reparatie drukvulgroepen door C&E Turbochargers. Motor Check Up ATC afdeling Apeldoorn d.d

- typische samenstelling uitlaatgasemissies: - traaglopende dieselmotor fig middelsnellopende dieselmotor fig 151

- Kenmerken benzinemotor

1.1 De vierslagmotor. Een trekker of een kraan werkt zomaar als je het sleuteltje omdraait. Maar wat heb je eigenlijk nog meer nodig?

Duplex pomp AMSTERDAM Zuigerstoomwerktuigen.

VERBRANDINGSMOTOREN - MOTORONDERDELEN

VAK: Thermodynamica - A Set Proeftoets 01

Gemeenschappelijke schoorstenen in bestaande appartementsgebouwen

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2013 TOETS APRIL :00 12:45 uur

-- zie vervolg volgende pagina --

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2019 TOETS APRIL 2019 Tijdsduur: 1h45

Inleiding Motormanagment. 7BSO Autotechnieken Module Motormanagement

Technische Thermodynamica 1, Deeltoets 2 Module 2, Energie en Materialen ( )

UW NIEUWE APPARTEMENT DUURZAAM EN COMFORTABEL

Historische autotechniek (2)

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

aanvullende gebruikers handleiding AQUA Plus Versie

ATMOSFERISCHE BRANDER

KVBG KVBG aanbeveling in verband met de ventilatievoorzieningen voor type A stralingverwarmingstoestellen

Met stoom en water. Project voor MBO Techniek

- Dé internetsite voor de Automotive Professional

Module in verband met de meettechnieken voor verwarmingsketels

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

Prijslijst houtkachels 8/2014 Introductie prijzen geldig tot 30/11/2014

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

SUNDISC HET RENDEMENT

Ontstekingstijdstip controleren

Motor start niet. Startmotor defect Batterij leeg Elektrische aansluiting(en) defect. Startinrichting werkt niet

Theorieboek voor technici

Cursus Vacuümtechniek Week 8 Rotatiepompen

Notaties 13. Voorwoord 17

WERKING VAN KOELSYSTEMEN PON-CAT.COM/KENNISCENTRUM

De verliezen van /in het systeem zijn ook het gevolg van energietransformaties!

De werking van het YS brandstof systeem

Naam:.. Klas: Datum:..

Duurzame klimaatinstallaties in Etten-Leur Woonbond Kennis- en Adviescentrum Siem Goede

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

Klimaatbeheersing (3)

Opleiding korporaal Keuzemodule pompen Hoofdstuk 10 MOTOREN

Bereken het thermische rendement van een Rankine cyclus met keteldruk 180 bar en een condensatiedruk 0,05 bar.

HYDROVAC B E N D I X

De koeling van de motor.

ALGEMEEN 1. De luchtdruk op aarde is ongeveer gelijk aan. A 1mbar. B 1 N/m 2. C 13,6 cm kwikdruk. D 100 kpa.

De Aqua Air Flow is een revolutionaire "Hydro"-kachel, die tot 50% van zijn geproduceerde warmte-energie aan de centrale verwarming kan afgeven.

Motorolie. Functies van motorolie De functies van motorolie zijn: smering; afdichting; koeling; geluidsdemping; reiniging.

Overspeed bij Dieselmotoren

Toestandsgrootheden en energieconversie

X C D X C D. voertuigentechniek CSPE KB minitoets bij opdracht 1

- Dé internetsite voor de Automotive Professional

Algemene beschrijving 2 Circulatie van de koelvloeistof 4 Afstelling en controles bij onderhoudsbeurt en 7 Speciale Gereedschappen-indentif icatie 8

Kinderuniversiteit (Groene) energie?

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS APRIL uur

Inhoud 1/2. Kachelbouw varianten. Warmte afgifte KACHELBOUWER

WKK in een industrieel proces.

Glaucoom. Albert Schweitzer ziekenhuis afdeling Oogheelkunde januari 2012 pavo 0524

- Dé internetsite voor de Automotive Professional

De stoominstallatie met: ketel, turbine, condensor en voedingspomp. Eigenlijk wordt maar weinig energie nuttig gebruikt in een installatie:

Doel is: Verdieping m.b.v. 2 REWIC Readers en koppeling aan de natuurkunde-les. periode 3 Rendementsverbetering door aftapvoorwarming en herverhitting

Reiniging van EGR Reiniging van EGR-koeler Reiniging van inlaatspruitstuk. 1 x Premium x Sonde x MF983

Dieselmanagement (5) E. Gernaat (ISBN ) 1 Unit-injectoren en unitpompen

INDUSTRIEËLE WETENSCHAPPEN. Motortestbank

Transcriptie:

Hoofdstuk 4 Luchtvoorziening 4TAKTMOTOR 1) Zelfaanzuigende 4taktmotor Voordat de cilinder kan worden gevuld met verbrandingslucht moeten de verbrandingsgassen worden geëvacueerd uit de cilinder. Daartoe wordt reeds voor het einde van de arbeidsslag de uitlaatklep geopend, opdat bij het begin van de uitlaatslag al een klepdoortocht, die voldoende is, beschikbaar is en om ervoor te zorgen dat voor het einde van de arbeidsslag al een groot gedeelte van de verbrandingsgassen de cilinder heeft verlaten. Een te vroege opening heeft echter vermogensverlies tot gevolg als gevolg van de vermindering van expansiearbeid, een te late opening veroorzaakt een te hoge gasdruk in de cilinder tijdens het begin van de uitlaatslag, waardoor teveel negatieve arbeid gedurende de uitlaatslag wordt geleverd. De inlaatkleppen worden voor het einde van de uitlaatslag geopend om bij het begin van de inlaatslag reeds een voldoende grote inlaatdoortocht beschikbaar te hebben voor de binnenstromende verbrandingslucht. De uitlaatkleppen moeten tot het einde van de uitlaatslag geopend blijven en zullen daarom pas aan het begin van de inlaatslag worden geopend. De in- en uitlaatperiode zullen elkaar dus overlappen! Deze overlapping wordt uitgedrukt in graden krukhoek en is bij zelfaanzuigende 4taktmotoren ongeveer 20 tot 60 graden krukhoek. Inlaatkleppen open van 10-30 voor BDP tot 25-40 na ODP Uitlaatkleppen open van 30-50 voor ODP tot 10-30 na BDP Het pv diagram dat hierbij hoort geeft duidelijk weer dat de luchttoevoer niet ideaal verloopt zoals in vorig hoofdstuk werd weergegeven. De atmosferische druk wordt aangegeven door p a. De uitlaatdruk ligt gemiddeld boven de atmosferische en de inlaatdruk gemiddeld er onder. Het proces dat hier doorlopen wordt, wordt in tegenwijzerzin doorlopen en vraagt dus energie van het proces. Met andere woorden dit is een bijkomend verlies.(3 à 5%).

2) Drukvulling bij 4taktmotoren De hoeveelheid arbeid die door de motor per cilinder en per proces kan worden geleverd hangt af van de hoeveelheid brandstof die per proces in de cilinder kan worden verbrand. Wil men dus meer brandstof verbranden zal men meer lucht moeten toevoeren in de cilinder Dit is mogelijk door de verbrandingslucht naar de cilinders voordat ze naar de cilinders stroomt samen te persen en zo de dichtheid ervan te vergroten. Dit noemt men drukvulling en heeft enkel zin als het totale rendement van de motor er niet wordt door verlaagd. Er bestaan twee systemen van drukvulling: A) Mechanische drukvulling:

Er wordt schijnbaar 100% extra lucht naar de cilinders gevoerd omdat de pomp twee persslagen per arbeidsproces doorvoert maar dit is niet juist. In werkelijkheid ligt het rendement een pak lager doordat : a)het slagvolume van de pomp door de doorsnede van de zuigerstang kleiner is dan het slagvolume van de arbeidszuiger b)leveringsgraad van de pomp lager is dan 100% c)een aanzienlijk deel van de toegevoerde lucht wordt gebruikt voor spoeling en koeling In dit geval ligt inlaatlijn boven uitlaatlijn. Dit komt doordat tijdens de inlaatslag als gevolg van de verhoogde druk van de binnenstromende lucht meer arbeid geleverd dan tijdens de uitlaatslag verloren gaat. B) Turbodrukvulling: Bij dit systeem wordt de verbrandingslucht gebruikt om een gasturbine aan te drijven. Op dezelfde as van de turbine staat een compressor die de verse lucht zal comprimeren. Het grote voordeel is dat de compressiearbeid zo wordt verkregen uit de expansiearbeid van de verbrandingsgassen, wat een recuperatie is van de warmte die nog in die verbrandingsgassen aanwezig is. De motor levert dus geen pomparbeid. De aangezogen lucht wordt gekoeld in de intercooler omdat zo de dichtheid nog zal toenemen en de lagere compressietemperatuur zal aanleiding geven tot lagere verbrandingstemperatuur, waardoor de thermische belasting van de motoronderdelen verlaagt.

De openingstijden van motoren met drukvulling liggen aanzienlijk hoger dan bij atmosferische gevulde motoren. Dit om thermisch hoog belaste delen te kunnen koelen. (Meer verbranding = meer thermische belasting) Inlaatkleppen open van 70 voor BDP tot 25 na ODP Uitlaatkleppen open van 52 voor ODP tot 43 na BDP Dus de krukhoekopening wordt in dit geval 43 +70 = 113 Afvoer van verbrandingsgassen Twee systemen: Gelijke druk systeem: De uitlaatgassen van alle cilinders worden afgevoerd naar een gemeenschappelijke en ruime uitgassenleiding. De gasdrukstoten worden hierin afgevlakt zodat de druk in de leiding nagenoeg contant is. Kenmerkend voor dit systeem is, dat bij lage motorbelastingen de druk in de uitgassenleiding hoger kan worden dan in de spoelluchtleiding, waardoor tijdens de spoelperiode een deel van de gassen kunnen terugstromen. Stootsysteem: Hier wordt het terugblazen van de gassen voorkomen. De cilinders worden dan aangesloten op korte en relatief nauwe uitgassenleidingen waarin direkt na het openen van de uitlaatkleppen van een cilinder een drukgolf ontstaat. De drukgolf wordt gevolgd door een drukdal, dat door een juiste keuze van de klepopeningstijden samenvalt met de opening van de in- en uitlaatkleppen van een cilinder, dus met een spoelperiode. Het resultaat: *minder expansieverlies bij het uitstromen van de gassen uit de cilinders *gedurende de spoeling een grotere spoeloverdruk over de cilinder *spoeloverdruk blijft ook bij lagere belastingen positief Teneinde het drukverloop tijdens de spoeling in de cilinder niet te verstoren, moeten de ontstekingsafstanden van de op dezelfde uitlaatgassenleiding aangesloten cilinders voldoende groot zijn. Voorbeeld 6 cilindermotor, 2 uitgassenleidingen, op elke leiding 3 cilinders aangesloten waarvan ontstekingsafstanden onderling gelijk zijn. 4taktproces = 720 krukgraden 720 /3=240 De uitlaatdrukstoten volgen elkaar nu ook 240 na mekaar op en er is dus tijd genoeg om de verbrandingsruimten met een positieve spoeloverdruk te spoelen.

p i = konstante druk inlaatcollector p u = variabele druk uitlaatcollector p c1 = druk boven zuiger cilinder 1 De verse lucht moet van inlaatcollector naar cilinder stromen en van cilinder naar uitlaatcollector, dus p i > p c1 > p u Voordelen gelijke druk t.o.v. stoot -systeem Aantal turbogroepen en uitlaatgassenleidingen is niet afhankelijk van het aantal cilinders Gemiddelde druk in uitlaatleiding is tijdens uitlaatslag lager dan bij stootsysteem, daarom wordt minder uitlaatarbeid verricht, hetgeen resulteert in hoger motorrendement Turbinerendement is hoog door gelijkmatige aanstroming van schoepen door de gassen. Nadelen gelijke druk t.o.v. stoot -systeem Bij deelbelasting kan de spoeloverdruk negatief worden, waardoor terugstroming kan optreden en bij langdurig gebruik kan dit vervuiling tot gevolg hebben Bij vollast is de spoeloverdruk kleiner dan bij stootsysteem omdat tijdens de spoeling de druk van de gassen in de uitlaatleiding niet beneden de gemiddelde waarde daalt zoals bij stootsysteem Gedurende versnelling van de motor kan tijdelijk een onvolledige verbranding van de ingespoten brandstof ontstaan, omdat door het grote volume van de uitgassenleiding de turbine vertraagd reageert op verhoging van de motorbelasting.

2TAKTMOTOR 1) Zelfaanzuigende 2taktmotor Bij tweetaktmotoren is er geen afzonderlijke aanzuigslag. Omdat die aanzuigslag ontbreekt moet niet enkel de verbrandingsruimte maar de gehele cilinder worden schoongespoeld., terwijl tegelijkertijd de cilinder wordt gevuld met verse verbrandingslucht. Het gaswisselingsproces gebeurt in zeer korte tijd wanneer de zuiger zich rond het ODP bevindt. a) langsspoeling of gelijkstroomspoeling De gas- of luchtspoeling is in hoofdzaak langs de langsas van de cilinder gericht. De spoellucht wordt via poorten in de cilinderwand toegevoerd en de verbrandingsgassen via kleppen in het cilinderdeksel afgevoerd.

b) lusspoeling of omkeerspoeling In dit systeem is de gas-en luchtstroming dwars op de langsas van de cilinder gericht. Zowel luchttoevoer als gasafvoer gebeurd via poorten in de cilinderwand. Voor beide methoden is het van belang dat een zo hoog mogelijk spoeleffekt wordt verkregen, d.w.z. dat er zo weinig mogelijk resten van verbrandingsgassen achterblijven en zo veel mogelijk met verse lucht gevuld wordt. Dit spoeleffekt is afhankelijk van de methode van spoelen maar ook van de spoelratio R R= volume lucht per proces en per cilinder toegevoerd slagvolume cilinder Vergelijking spoelsystemen a) Langsspoelen geeft minste vermenging tussen verbrandingsgas en spoellucht dus met kleine hoeveelheid spoellucht bekomt men een hoog spoeleffekt b) Bij lusspoeling is de vermenging groter maar er is meer kans op achterblijven van restgassen in dode hoeken. Het spoeleffekt is daarom kleiner maar de spoelratio is wel groter. c) Door het toepassen van de juiste vorm en plaatsing van de spoelpoorten in de cilinderwand verkrijgt men een goede spoeling. 2) 2takt met drukvulling Mechanische drukvulling is nooit toegepast op 2takt omdat de pompvermogens hiertoe onaanvaardbaar hoog zouden zijn en de rendementen dus veel te laag. Turbodrukvulling daarentegen wel en men vindt dezelfde systemen als bij de 4takt terug. Echter moet men letten op de vuldruk. Bij matige vuldruk zal met behulp van het stootsysteem een groter turbinevermogen bekomen worden dan bij het gelijke druksysteem. Bij lage belasting zal het gelijke druk systeem ongunstige resultaten opleveren. Langzaam lopende tweetakt werkt momenteel met gelijke druksysteem.