Motorenprüfstand Vierzylinder Ottomotor mit Wirbelstrombremse

Ziel
Im Rahmen der Ausbildung im Bereich Verbrennungsmotoren wird ein Praktikum an einem Verbrennungsmotoren-Prüfstand angeboten. Das Betriebsverhalten eines FORD Vierzylinder-Viertakt-Ottomotors wird anhand von Kennfeldmessungen untersucht und die Ergebnisse in einem Verbrauchskennfeld dargestellt. Der Prüfstand erlaubt es für ausgewählte Motorlasten eine Energiebilanz über den gesamten Leistungsbereich des Motors zu erstellen. Es werden Drehzahl  und Drehmoment des Motors variiert und die zugehörigen Kraftstoffverbräuche gemessen. Mit diesen Ergebnissen lassen sich die übrigen Kenngrößen berechnen. Dies sind der effektive Mitteldruck pme und der spezifische Kraftstoffverbrauch be. Das Motorenkennfeld ist durch mehrere Größen begrenzt. So erstreckt sich der mögliche Drehzahlbereich von der Minimaldrehzahl nmin zur Maximaldrehzahl nmax. Die Begrenzung der Leistung ist durch die Volllastlinie gegeben. Zur Erstellung der Energiebilanz werden zusätzlich noch sämtliche Verlustleistungen bestimmt. Dazu werden die Temperaturdifferenzen  zwischen Ein- und Austritt und die Massenströme von Kühlwasser, Kraftstoff/Luft Gemisch und Abgas gemessen sowie die Zusammensetzung des Abgases ermittelt.

Verfahren
Der Prüfstand ist mit einer Wirbelstrombremse ausgestattet, die es erlaubt, Verbrennungsmotoren bis zu einer Leistung von 50 kW bei maximalen Drehzahlen von 12.000 min–1 abzubremsen. Die Bremse ist für einen wechselseitigen Betrieb mit zwei Motoren geeignet. Zur Prüfstandsperipherie gehören ein Ansaugluft- Beruhigungskessel mit einem Volumen von 340 Litern und einem Heißfilmvolumenstrommesser. Die Kraftstoffverbrauchsmessung erfolgt mit einer kontinuierlichen, volumetrischen Kraftstoffmessung. Im Abgasstrom kann die Konzentration von CO, CO2, NOx (NDIR) und Restkohlenwasserstoffen (FID) bestimmt werden. Die Bestimmung von Schwärzungszahlen bei Einsatz eines Dieselaggregates ist ebenfalls möglich.

Veröffentlichungen

 

Kontakt
Dr.-Ing. Ralf Starke, Tel.: +49 (0)203 - 379 8165, IVG